泰格激光熔覆加工——激光表面淬火加工机

1试件

本试件由基体和涂层两部分组成。基体是27SiMn，在高速激光熔覆设备上进行熔覆加工，涂层厚度0.3-0.4mm，在磨床上磨削涂层表面，粗糙度Ra0.4,表面硬度45-52。激光表面淬火加工机

泰格激光熔覆加工——激光表面淬火加工机

2.加工过程

本实验采用山东聚亿能spirit势必锐™加工设备，加工原理原理如图2。该加工系统主要三大部分组成：超声振动系统，气动系统和润滑冷却系统。其中，超声振动系统主要是为滚轮提供冲击载荷；气动系统主要为滚轮提供恒定的静压力；油润滑冷却系统则主要是降低变幅杆、滚轮、工件三者之间的摩擦热。激光表面淬火加工机

泰格激光熔覆加工——激光表面淬火加工机

高速激光熔覆优点

（1）线速度可达100m／min，大大提高了熔覆效率。直径70合金钢基体，熔覆马氏体不锈钢材料，涂层厚度0.5mm，搭接70％情况下，熔覆效率可达1.2㎡／h，整体加工效率为常规熔覆的3－4倍。

（2）熔覆层平整，可直接磨抛加工，不需车削工序，从而大大节省材料与加工成本。激光表面淬火加工机

（3）可进行薄涂层熔覆（0.2mm－0.3mm），又可进行中、厚涂层熔覆（0.3－1.5），薄、厚兼顾，特殊情况下，亦可进行多层熔覆。

（4）高速熔覆对工件的热输入小，工件热变形小，可用于加工薄壁件、小型件。

（5）稀释率可控制＜3％。激光表面淬火加工机

（6）激光功率密度大，可以熔覆高熔点粉末材料。

（7）可实现铜、铝、钛等有色金属材料实现表面强化（见下面详细分析）。

（8）高速熔覆打破了常规熔覆的许多应用限制，应用领域广，且是目前代替电镀的唯i一可行办法。激光表面淬火加工机

泰格激光熔覆加工——激光表面淬火加工机

多技术复合的研究

为了提升激光熔覆成形质量，熔覆前预热、后热处理以及多种加工技术耦合获得了较为广泛的研究与应用。激光熔覆后热处理可以有效地降低涂层的残余应力，同时改善涂层的力学性能。激光重熔采用激光为热源，使金属材料表面快速熔化，随后自行快冷从而在基体组织上获得重格层及淬火层双层硬化组织，再次熔化的液相有助于成分均匀化渗透和扩散。如李俊鹏研究了铝活塞合金激光重熔后重熔区结构分布，发现激光重熔很像是熔化焊、组织比较接近于连续铸造，枝晶骨架生长受限，晶粒尺寸减小到原来的1/10左右，从基体到顶端树枝晶逐渐变为等轴晶，指出形核率、温度梯度、凝固时间对晶粒的大小和晶粒生长的方向起到了决定性的作用。 激光表面淬火加工机