激光熔覆的优点: 转换效率高:由于半导体激光的发射波长与固体激光工作物质的吸收峰相吻合, 加之泵浦光模式可以很好地与激光振荡模式相匹配,从而光光转换效率很高,已达50%以上,整机效率也可以与二氧化碳激光器相当,比灯泵固体激光器高出一个量级,因而二极管泵浦激光器体积小、重量轻,结构紧凑。 性能可靠、寿命长:激光二极管的寿命大大长于闪光灯,达 15000小时,泵浦光的能量稳定性好,比闪光灯泵浦优一个数量级,性能可靠,为全固化器件,是至今为止无需维护的激光器,尤其适用于大规模生产线。 输出光束质量好:由于二极管泵浦激光的高转换效率,减少了激光工作物质的热透镜效应, 大 大改善了激光器的输出光束质量,激光光束质量已接近极限。 速度快、深度大、无变形、熔覆层无夹渣、熔池细腻无气孔。 可以在室温或者特殊的条件下进行工作,比如激光经过磁场之后光束不会发生偏转吗,在真空情况下都能够进行使用,通过玻璃和透明的材料进行熔覆。 可进行薄壁激光熔覆,基体无变形。 但如果熔覆的材料,包括粉末和母材,为高反射材料,则光纤激光器、二极管激光器由于其自身设计的特点,就显得不太适合了,而碟片激光器则比较适合焊接(包括熔覆)、切割反射率比较高的材料。激光熔覆机也特别适宜于难容金属,耐热合金,钛合金热物理性能差别大的异种金属,体积和厚度差别大的工件以及寒风附近有受热易燃,受热易裂和受热易爆的构件。自动化激光焊接机与真空电子束焊相比,具有不产生X射线,不需真空室,工件体积不受限制等优点。激光焊接可作为终加工,焊缝美观、漂亮,许多情况下寒风可与母材等强。 激光熔覆机可以满足快速微调电阻使之达到精确的预定值的目的,同样可以用激光技术进行片状电容的电容量修正及混合集成电路的微调。优越的定位精度,使激光微调系统在小型化精密线形组合信号器件方面提高了产量和电路功能。又如激光打标技术也已大量用在给电子元器件、集成电路打商标型号、给印刷电路板打编号等。而激光电镀作为新兴的高能束流电镀技术,对微电子器件和大规模集成电路的生产和修补具有重大意义。目前,虽然激光电镀原理、激光消融、等离子激光沉积和激光喷射等方面还在研究之中,但其技术已在使用。激光熔覆具有以下特点: (1)冷却速度快(高达106K/s),属于快速凝固过程,容易得到细晶组织或产生平衡态所无法得到的新相,如非稳相、非晶态等。 (2)涂层稀释率低(一般小于5%),与基体呈牢固的冶金结合或界面扩散结合,通过对激光工艺参数的调整,可以获得低稀释率的良好涂层,并且涂层成分和稀释度可控; (3)热输入和畸变较小,尤其是采用高功率密度快速熔覆时,变形可降低到零件的装配公差内。 (4)粉末选择几乎没有任何限制,特别是在低熔属表面熔敷高熔点合金; (5)熔覆层的厚度范围大,单道送粉一次涂覆厚度在0.2~2.0mm, (6)能进行选区熔敷,材料消耗少,具有的性能价格比; (7)光束瞄准可以使难以接近的区域熔敷; (8)工艺过程易于实现自动化。 很适合油田常见易损件的磨损修复。激光熔覆是指:通过同步或预置材料的方式,将外部材料添加至基体经激光辐照后形成的熔池中,并使二者共同快速凝固形成包覆层的工艺方法。 激光熔覆特点:熔覆层稀释度低但结合力强,与基体呈冶金结合,可显著改善基体材料表面的耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化或电气特性,从而达到表面改性或修复的目的,满足材料表面特定性能要求的同时可节约大量的材料成本。与堆焊、喷涂、电镀和气相沉积相比,激光熔覆具有稀释度小、组织致密、涂层与基体结合好、适合熔覆材料多、粒度及含量变化大等特点,因此激光熔覆技术应用前景十分广阔。
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