送粉氣壓和保護(hù)氣體氣壓、高速熔融的送粉方式為氣體動(dòng)送粉,送粉氣壓與送粉量相匹配。保護(hù)氣體氣壓的選擇在熔池的周圍形成保護(hù)區(qū)域,模具激光電鍍技術(shù)減少氧化,也不能過(guò)大,影響粉末的飛行路徑。測(cè)定參數(shù)是在高速熔融完成后測(cè)定熔融層的質(zhì)量好壞的參數(shù),主要是熔融層的厚度、結(jié)合強(qiáng)度、空隙率、稀釋率、表面粗糙度、包括硬度耐磨性等6項(xiàng)關(guān)鍵參數(shù)。目前進(jìn)行激光熔化處理的冶金行業(yè)各種材料的軋輥、先導(dǎo)螺旋等工件,克拉瑪依模具激光電鍍其表面粗糙度已經(jīng)接近激光淬火的水平。激光淬火目前已成功地用于冶金行業(yè)、機(jī)械行業(yè)、石油化工中脆弱零件的表面強(qiáng)化,特別是在提高滾筒、引線、齒輪、剪刃等易損傷零件的使用年限方面,效果顯著
高速激光熔化一般采用kW級(jí)激光,例如中科中美生產(chǎn)的ZKMS―2000W和ZKMS―4000W在市場(chǎng)上的推廣應(yīng)用比較多,克拉瑪依激光電鍍技術(shù)可以滿足大多數(shù)的科研和生產(chǎn)需求。(2)裝載率:接合率影響熔融層的表面粗糙度,另一方面影響熔融效率。高速熔融被覆的搭載率比較高,一般為60%―80%(普通熔融被覆的連結(jié)率為30%―50%)。(3)熔融速度:熔融線速度和熔融效率均可表示熔融速度的大小。中科中美ZKMS―4KW熔融實(shí)測(cè)線速度為5m/min―100m/min,熔融厚度為0.2―1.2mm時(shí),模具激光電鍍技術(shù)熔融效率為每小時(shí)0.5―1.2平方米。(4)送粉量:高速熔融的送粉量主要與粉末的熔點(diǎn)特性、激光功率、工件的運(yùn)動(dòng)線速度有關(guān),保證粉末充分溶解,同時(shí)粉末也不能再燒結(jié)。
激光淬火,又稱激光相變硬化,它是以功率密度<104W/cm2的激光束輻照經(jīng)預(yù)處理的工件,從而使工件表面以105~106℃/s加熱溫度迅速上升至相變點(diǎn)以上,模具激光電鍍技術(shù)在組織奧氏體化、奧氏體晶粒未來(lái)得及長(zhǎng)大的情況下,一旦激光停止照射,通過(guò)基體的自身熱傳導(dǎo)作用迅速冷卻(冷卻速度可達(dá)104~106℃/s),實(shí)現(xiàn)自激淬火,激光電鍍技術(shù)形成表面相變硬化層。與普通淬火相比,激光淬火后淬硬層組織細(xì)化,硬度普遍提高15%~20%,耐磨性能提高1~10倍;淬火后表面產(chǎn)生約4000MPa的殘余壓應(yīng)力,使表層強(qiáng)度及抗疲勞性能得到明顯改善;由于激光加熱
利用激光焊接方法來(lái)制造與基材冶金結(jié)合的梯度功能原位置自生顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料,不僅是工程實(shí)踐的必要性,還包括:激光表面改性技術(shù)的發(fā)展必然是必然的趨化。模具激光電鍍技術(shù)激光焊接工藝制造原位置自生發(fā)顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料,功能梯度材料已有報(bào)道,大部分停留在組織、性能分析、工藝參數(shù)的控制階段,增強(qiáng)相的尺寸,體積比與間距之間的比例是不可控的?色調(diào)功能由多層涂層形成,克拉瑪依模具激光電鍍技術(shù)避免了在層和層之間界面上的弱結(jié)合的問(wèn)題。實(shí)用上相當(dāng)長(zhǎng)的激光焊接研究,利用激光焊接技術(shù)控制粒子大小、數(shù)量、分布,韌性合理匹配,集坡功能和原位置野生粒子一體強(qiáng)化的金屬基表層復(fù)合材料是今后的重要發(fā)展。
激光焊接可以使用連續(xù)或脈沖激光束來(lái)實(shí)現(xiàn),激光焊接的原理可分為導(dǎo)熱型焊接和激光深熔融焊接。功率密度小于10-10W/cm是導(dǎo)熱焊接,模具激光電鍍技術(shù)此時(shí)焊接深度、焊接速度慢;功率密度大于10-10W/cm時(shí),金屬表面在加熱作用下凹陷為"空孔",具有形成深焊縫、焊接速度快、長(zhǎng)寬比較大的特點(diǎn)。其中導(dǎo)熱型激光焊接的原理是:激光輻射對(duì)加工的表面進(jìn)行加熱,表面熱通過(guò)熱傳導(dǎo)而向內(nèi)部擴(kuò)散,克拉瑪依模具激光電鍍技術(shù)激光脈沖的寬度、能量、通過(guò)控制峰值功率和重復(fù)頻率等激光參數(shù),使工件熔化,形成特定的熔池。用于齒輪焊接和冶金薄板焊接的激光焊機(jī)主要涉及激光深度焊接的激光深熔融焊接,一般采用連續(xù)激光束完成材料的連接。