高速激光熔覆過程中影響加工的八大參數(shù)

　　1、激光功率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)激光器輸出的能量。高速激光熔覆一般采用KW級(jí)激光器，如LT-3KW、LT-4KW等，市場(chǎng)應(yīng)用廣泛，能夠滿足大部分領(lǐng)域的需求。

　　2、光斑形狀：光斑形狀是影響熔覆質(zhì)量的一個(gè)重要因素，光斑形狀由激光器的光學(xué)系統(tǒng)決定。激光光束從送粉器射出后，經(jīng)過掃描系統(tǒng)，再到基板上，在不同的位置形成不同的光斑。光斑形狀直接影響著熔覆效果和成形質(zhì)量。常見的光斑形狀分為圓形和矩形兩種，用戶根據(jù)加工對(duì)象的特點(diǎn)選擇使用。

　　3、光斑大小：光斑大小是指光束被掃描到基板表面的面積。激光熔覆過程中，激光能量聚集在熔覆層的中央，然后通過輻射向周圍發(fā)散，光斑大小主要影響光功率密度，即單位面積的光能。相同功率條件下，光斑尺寸越小，光功率密度越大，高功率密度光斑適用于高包層。熔點(diǎn)金屬粉末。

　　4、 加工距離：也叫搭接率，是指激光熔覆時(shí)，激光束從熔池中吸收熱量所需的距離。激光熔覆過程中，光斑距離是影響熔覆質(zhì)量的重要因素。在實(shí)際加工中，當(dāng)光斑距離在3-5 mm范圍內(nèi)變化時(shí)，熔覆層質(zhì)量良好，因此光斑距離一般控制在3-5 mm。

　　5、搭接率：搭接率是指熔覆金屬粉末與基板的搭接率。搭接率是影響熔覆層表面粗糙度的一個(gè)重要參數(shù)。熔覆材料與基板之間的搭接率越大，越容易獲得粗糙度較低的熔覆層表面。

　　光斑直徑增大時(shí)，激光束能量密度提高，熔池受熱變寬，熔化速度加快，在基板上產(chǎn)生較多的小孔。

　　搭接率提高,熔覆層表面粗糙度降低。但搭接部分的均勻性很難得到。每道熔覆層之間相互搭接區(qū)域的深度與每道熔覆層正中的深度有所不同,從而影響了整個(gè)熔覆層。高速熔覆的搭接率高達(dá)70%-80%(普通熔覆的搭接率為30%-50%)。

　　6、熔覆速度：熔覆線速度和熔覆面積率都可以表示熔覆速度。實(shí)測(cè)中物力拓高速激光熔覆線速度為20m/min-50m/min，熔覆厚度為0.2-0.6mm時(shí)，熔覆效率為0.6-1.2平方米/小時(shí)。

　　7、送粉方式：高速激光熔覆中的送粉器是激光熔覆質(zhì)量的關(guān)鍵。高速激光熔覆的送粉方式主要有環(huán)形送粉和中心送粉。中心送粉比環(huán)形送粉粉末利用率高，但設(shè)計(jì)難度大，需要用圓環(huán)圍住橫梁。送粉管一周。目前市場(chǎng)上有很多圓形送粉應(yīng)用。

　　8、保護(hù)氣體壓力：高速激光熔覆過程中，基體與熔覆材料之間很容易氧化，熔覆材料中含有的氧化物，會(huì)導(dǎo)致基體材料表面發(fā)黑、發(fā)暗、變硬，嚴(yán)重影響了工件表面質(zhì)量。為避免熔覆材料氧化，需對(duì)工件進(jìn)行保護(hù)。高速激光熔覆可在保護(hù)氣體下進(jìn)行，一般采用氮?dú)饣驓鍤庾鳛楸Ｗo(hù)氣體，主要用于送粉，在激光熔覆池周圍形成保護(hù)區(qū)域，減少氧化。

激光熔覆技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：

　　1、稀釋率較低;基材上熱影響區(qū)小;

　　2、與基體形成冶金結(jié)合，結(jié)合強(qiáng)度達(dá)95%以上;

　　3、熔覆層與基體均勻，無粗大鑄造組織;

　　4、熔覆層及其界面結(jié)構(gòu)細(xì)小，晶粒細(xì)小;

　　5、無空洞、夾雜裂紋等缺陷;

　　6、激光加工時(shí)基材表面僅輕微熔化，激光加工后不存在熱變形;

　　7、熔覆層與基底潤(rùn)濕性好，結(jié)合強(qiáng)度高，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；

激光熔覆技術(shù)作為一種新型的表面工程技術(shù)，已經(jīng)在許多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。在油田中，激光熔覆主要應(yīng)用于石油鉆桿、抽油桿、石油管道等方面。下面我們將分別介紹這些應(yīng)用。

　　1、石油鉆桿

　　石油鉆桿是石油鉆井作業(yè)中鉆遇地層的重要工具之一。由于鉆桿在井下受到?jīng)_擊、摩擦和腐蝕，其表面容易出現(xiàn)裂紋、磨損和腐蝕等問題，嚴(yán)重影響鉆井作業(yè)的安全和效率。了解決這一問題，激光熔覆技術(shù)被廣泛應(yīng)用于石油鉆桿的表面強(qiáng)化與修復(fù)。

　　通過激光熔覆技術(shù)，在鉆桿表面形成一層硬度高、耐腐蝕、耐磨損、耐高溫的涂層，可顯著提高鉆桿的耐用性和使用效率。同時(shí)，激光熔覆技術(shù)還可以修復(fù)鉆桿表面的損傷，延長(zhǎng)鉆桿的使用壽命，降低更換成本。

　　2、抽油桿

　　抽油桿是油田采油的重要工具之一。由于長(zhǎng)期受到來自地下原油的腐蝕和摩擦，抽油桿容易出現(xiàn)磨損、裂紋、變形等問題，嚴(yán)重影響了原油的開采和提率。為了解決這一問題，激光熔覆技術(shù)被廣泛應(yīng)用于抽油桿的表面強(qiáng)化與修復(fù)。

　　經(jīng)過激光熔覆技術(shù)，在抽油桿表面形成一層高硬度、高韌性的涂層，可顯著提高抽油桿的耐用度和使用效率。激光熔覆技術(shù)還可以修復(fù)抽油桿表面的損傷，延長(zhǎng)抽油桿的使用壽命，降低更換成本。

　　3、石油管道

　　輸油管道是石油生產(chǎn)中不可缺少的重要設(shè)施之一。由于輸送的原油中往往含有腐蝕性物質(zhì)，這些物質(zhì)會(huì)對(duì)管道造成腐蝕和破壞，嚴(yán)重影響石油生產(chǎn)的安全和穩(wěn)定。因此激光熔覆技術(shù)被廣泛應(yīng)用于輸油管道防腐和修復(fù)。

　　通過激光熔覆技術(shù)，可以在管道內(nèi)外表面形成一層具有高耐腐蝕性能的涂層，顯著提高管道的耐久性和安全性。同時(shí)，激光熔覆技術(shù)還可以對(duì)管道表面的損傷進(jìn)行修復(fù)，避免了管道泄漏等事故的發(fā)生，降低了維修成本。

　　總之激光熔覆技術(shù)在油田的應(yīng)用可以在抽油機(jī)上得到實(shí)現(xiàn)，大大提高了設(shè)備的壽命及安全性，也給企業(yè)帶來的益處，降低了成本。

激光熔覆修復(fù)工藝流程主要包括以下幾個(gè)步驟：

　　1、表面處理：將缸筒內(nèi)壁表面清洗干凈，去除表面的污垢、氧化皮等雜質(zhì)，露出金屬基體。

　　2、涂層制備：在缸筒內(nèi)壁表面涂覆一層一定厚度的金屬或非金屬涂層，以提高缸筒的耐磨、耐腐蝕等性能。

　　3、激光熔覆：將高能激光束作用于涂層表面，使涂層表面迅速熔化、凝固和形成一層與基體材料不同的合金層。

　　4、后處理：對(duì)缸筒內(nèi)壁進(jìn)行必要的后處理，如冷卻、打磨等，以使缸筒達(dá)到佳性能。

　　激光熔覆修復(fù)的優(yōu)勢(shì)：

　　1、抗腐蝕性能好：由于激光熔覆修復(fù)所形成的合金層具有較高的抗腐蝕性能，因此可廣泛應(yīng)用于各種腐蝕性環(huán)境中。

　　2、抗磨性能好：由于激光熔覆修復(fù)所形成的合金層具有較高的硬度和良好的耐磨性，因此可延長(zhǎng)缸筒的使用壽命。

　　3、耐高溫性能好：由于激光熔覆修復(fù)所形成的合金層具有較好的高溫穩(wěn)定性和抗高溫氧化性能，因此可在較高溫度下使用。

　　4、工藝簡(jiǎn)單：激光熔覆修復(fù)工藝簡(jiǎn)單，操作方便，可快速完成修復(fù)，提高生產(chǎn)效率。

　　隨著科技的不斷發(fā)展，激光熔覆修復(fù)技術(shù)將會(huì)不斷完善和發(fā)展，相信激光熔覆修復(fù)技術(shù)將會(huì)得到更加廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。

電機(jī)轉(zhuǎn)子軸承激光熔覆修復(fù)過程一般包括以下步驟：

　　1、表面預(yù)處理：清理軸承表面，去除油污、鐵銹等雜質(zhì)，表面清潔、光滑。

　　2、涂敷熔覆材料：在軸承表面涂敷熔覆材料，以增加熔覆層的強(qiáng)度和耐磨性。

　　3、激光器具有功率密度高、方向性好、單色性好、相干性好等優(yōu)點(diǎn)?？煽焖贉?zhǔn)確修復(fù)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸承位置。該技術(shù)具有操作簡(jiǎn)便、熔覆、熔覆層質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)，因此在電機(jī)維修領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

　　4、激光熔覆修復(fù)：利用激光功率密度高、方向性好、單色性好、相干性好等優(yōu)點(diǎn)，可以快速、準(zhǔn)確地修復(fù)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸承位置。該技術(shù)具有操作簡(jiǎn)便、熔覆、熔覆層質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)，因此在電機(jī)維修領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

　　5、激光熔覆修復(fù)后期處理：對(duì)熔覆層進(jìn)行后期處理，提高其硬度和耐磨性。
在激光熔覆修復(fù)過程中，需要注意以下幾點(diǎn)：

　　1、激光功率密度要適中，不宜太大或太小，以熔覆層的質(zhì)量和效率。

　　2、熔覆材料的選擇適當(dāng)，以熔覆層的強(qiáng)度和耐磨性。

　　3、激光熔覆過程中，保持穩(wěn)定的操作環(huán)境，避免外界因素對(duì)熔覆層質(zhì)量的影響。

　　4、后加工過程中應(yīng)注意控制溫度和時(shí)間，熔覆層的硬度和耐磨性。

　　總之，電機(jī)轉(zhuǎn)子軸承激光熔覆修復(fù)是一種的修復(fù)技術(shù)。具有操作方便、熔覆、熔覆層質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)。因此，在電機(jī)維修領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。應(yīng)用該技術(shù)時(shí)，需要注意激光功率密度、熔覆材料選擇、后處理等因素的影響，以熔覆層的硬度和耐磨性。

內(nèi)孔激光熔覆修復(fù)的應(yīng)用場(chǎng)景：

　　1. 石油工業(yè)：修復(fù)油井鉆桿、抽油桿等內(nèi)孔磨損或腐蝕的部位;

　　2. 化工行業(yè)：修復(fù)管道、閥門、反應(yīng)釜等設(shè)備內(nèi)孔磨損或腐蝕的部位;

　　3. 能源領(lǐng)域：修復(fù)核電站管道、鍋爐等設(shè)備內(nèi)孔磨損或腐蝕的部位;

　　4. 航空航天：修復(fù)發(fā)動(dòng)機(jī)葉片、燃燒室等高溫部件內(nèi)孔磨損或腐蝕的部位;

　　5. 汽車制造：修復(fù)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、曲軸等內(nèi)孔磨損或腐蝕的部位。

　　總之，內(nèi)孔激光熔覆修復(fù)技術(shù)是一種具有廣闊應(yīng)用前景的表面工程技術(shù)。雖然仍存在一些挑戰(zhàn)和限制，但隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，相信它將會(huì)在未來的工業(yè)領(lǐng)域中發(fā)揮更加重要的作用。

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