熔覆技術范文10篇
時間:2024-03-09 03:50:38
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激光熔覆技術研究論文
介紹了激光熔覆技術的發展、應用、設備及工藝特點,簡述了激光熔覆技術的國內外研究現狀,指出了激光表面改性技術存在的問題,展望了激光熔覆技術的發展前景。
0引言
激光熔覆技術是20世紀70年代隨著大功率激光器的發展而興起的一種新的表面改性技術,是指激光表面熔敷技術是在激光束作用下將合金粉末或陶瓷粉末與基體表面迅速加熱并熔化,光束移開后自激冷卻形成稀釋率極低,與基體材料呈冶金結合的表面涂層,從而顯著改善基體表面耐磨、耐蝕、耐熱、抗氧化及電氣特性等的一種表面強化方法[1~3]。如對60#鋼進行碳鎢激光熔覆后,硬度最高達2200HV以上,耐磨損性能為基體60#鋼的20倍左右。在Q235鋼表面激光熔覆CoCrSiB合金后,將其耐磨性與火焰噴涂的耐蝕性進行了對比,發現前者的耐蝕性明顯高于后者[4]。
激光熔覆技術是一種經濟效益很高的新技術,它可以在廉價金屬基材上制備出高性能的合金表面而不影響基體的性質,降低成本,節約貴重稀有金屬材料,因此,世界上各工業先進國家對激光熔覆技術的研究及應用都非常重視[1-2、5-7]。
1激光熔覆技術的設備及工藝特點
目前應用于激光熔覆的激光器主要有輸出功率為1~10kW的CO2激光器和500W左右的YAG激光器。對于連續CO2激光熔覆,國內外學者已做了大量研究[1]。近年來高功率YAG激光器的研制發展迅速,主要用于有色合金表面改性。據文獻報道,采用CO2激光進行鋁合金激光熔覆,鋁合金基體在CO2激光輻照條件下容易變形,甚至塌陷[1]。YAG激光器輸出波長為1.06μm,較CO2激光波長小1個數量級,因而更適合此類金屬的激光熔覆。
激光熔覆技術研究論文
介紹了激光熔覆技術的發展、應用、設備及工藝特點,簡述了激光熔覆技術的國內外研究現狀,指出了激光表面改性技術存在的問題,展望了激光熔覆技術的發展前景。
0引言
激光熔覆技術是20世紀70年代隨著大功率激光器的發展而興起的一種新的表面改性技術,是指激光表面熔敷技術是在激光束作用下將合金粉末或陶瓷粉末與基體表面迅速加熱并熔化,光束移開后自激冷卻形成稀釋率極低,與基體材料呈冶金結合的表面涂層,從而顯著改善基體表面耐磨、耐蝕、耐熱、抗氧化及電氣特性等的一種表面強化方法[1~3]。如對60#鋼進行碳鎢激光熔覆后,硬度最高達2200HV以上,耐磨損性能為基體60#鋼的20倍左右。在Q235鋼表面激光熔覆CoCrSiB合金后,將其耐磨性與火焰噴涂的耐蝕性進行了對比,發現前者的耐蝕性明顯高于后者[4]。
激光熔覆技術是一種經濟效益很高的新技術,它可以在廉價金屬基材上制備出高性能的合金表面而不影響基體的性質,降低成本,節約貴重稀有金屬材料,因此,世界上各工業先進國家對激光熔覆技術的研究及應用都非常重視[1-2、5-7]。
1激光熔覆技術的設備及工藝特點
目前應用于激光熔覆的激光器主要有輸出功率為1~10kW的CO2激光器和500W左右的YAG激光器。對于連續CO2激光熔覆,國內外學者已做了大量研究[1]。近年來高功率YAG激光器的研制發展迅速,主要用于有色合金表面改性。據文獻報道,采用CO2激光進行鋁合金激光熔覆,鋁合金基體在CO2激光輻照條件下容易變形,甚至塌陷[1]。YAG激光器輸出波長為1.06μm,較CO2激光波長小1個數量級,因而更適合此類金屬的激光熔覆。
激光熔覆技術研究論文
介紹了激光熔覆技術的發展、應用、設備及工藝特點,簡述了激光熔覆技術的國內外研究現狀,指出了激光表面改性技術存在的問題,展望了激光熔覆技術的發展前景。
0引言
激光熔覆技術是20世紀70年代隨著大功率激光器的發展而興起的一種新的表面改性技術,是指激光表面熔敷技術是在激光束作用下將合金粉末或陶瓷粉末與基體表面迅速加熱并熔化,光束移開后自激冷卻形成稀釋率極低,與基體材料呈冶金結合的表面涂層,從而顯著改善基體表面耐磨、耐蝕、耐熱、抗氧化及電氣特性等的一種表面強化方法[1~3]。如對60#鋼進行碳鎢激光熔覆后,硬度最高達2200HV以上,耐磨損性能為基體60#鋼的20倍左右。在Q235鋼表面激光熔覆CoCrSiB合金后,將其耐磨性與火焰噴涂的耐蝕性進行了對比,發現前者的耐蝕性明顯高于后者[4]。
激光熔覆技術是一種經濟效益很高的新技術,它可以在廉價金屬基材上制備出高性能的合金表面而不影響基體的性質,降低成本,節約貴重稀有金屬材料,因此,世界上各工業先進國家對激光熔覆技術的研究及應用都非常重視[1-2、5-7]。
1激光熔覆技術的設備及工藝特點
目前應用于激光熔覆的激光器主要有輸出功率為1~10kW的CO2激光器和500W左右的YAG激光器。對于連續CO2激光熔覆,國內外學者已做了大量研究[1]。近年來高功率YAG激光器的研制發展迅速,主要用于有色合金表面改性。據文獻報道,采用CO2激光進行鋁合金激光熔覆,鋁合金基體在CO2激光輻照條件下容易變形,甚至塌陷[1]。YAG激光器輸出波長為1.06μm,較CO2激光波長小1個數量級,因而更適合此類金屬的激光熔覆。
激光熔覆技術研究論文
介紹了激光熔覆技術的發展、應用、設備及工藝特點,簡述了激光熔覆技術的國內外研究現狀,指出了激光表面改性技術存在的問題,展望了激光熔覆技術的發展前景。
0引言
激光熔覆技術是20世紀70年代隨著大功率激光器的發展而興起的一種新的表面改性技術,是指激光表面熔敷技術是在激光束作用下將合金粉末或陶瓷粉末與基體表面迅速加熱并熔化,光束移開后自激冷卻形成稀釋率極低,與基體材料呈冶金結合的表面涂層,從而顯著改善基體表面耐磨、耐蝕、耐熱、抗氧化及電氣特性等的一種表面強化方法[1~3]。如對60#鋼進行碳鎢激光熔覆后,硬度最高達2200HV以上,耐磨損性能為基體60#鋼的20倍左右。在Q235鋼表面激光熔覆CoCrSiB合金后,將其耐磨性與火焰噴涂的耐蝕性進行了對比,發現前者的耐蝕性明顯高于后者[4]。
激光熔覆技術是一種經濟效益很高的新技術,它可以在廉價金屬基材上制備出高性能的合金表面而不影響基體的性質,降低成本,節約貴重稀有金屬材料,因此,世界上各工業先進國家對激光熔覆技術的研究及應用都非常重視[1-2、5-7]。
1激光熔覆技術的設備及工藝特點
目前應用于激光熔覆的激光器主要有輸出功率為1~10kW的CO2激光器和500W左右的YAG激光器。對于連續CO2激光熔覆,國內外學者已做了大量研究[1]。近年來高功率YAG激光器的研制發展迅速,主要用于有色合金表面改性。據文獻報道,采用CO2激光進行鋁合金激光熔覆,鋁合金基體在CO2激光輻照條件下容易變形,甚至塌陷[1]。YAG激光器輸出波長為1.06μm,較CO2激光波長小1個數量級,因而更適合此類金屬的激光熔覆。
模具激光修復研究論文
摘要:利用激光熔敷合金粉末的方法對模具進行了修復。研究了工藝參數對熔敷效果的影響,并對其修復過程進行了分析。結果表明,預處理、送粉量、激光的掃描速度是決定模具修復質量的關鍵。通過優化工藝參數、機體預熱的方法可以提高模具修復質量。
模具使用壽命取決于抗磨損和抗機械損傷能力,一旦磨損過度或機械損傷,須經修復才能恢復使用。目前可采用的修復技術有電鍍、電弧或火焰堆焊、熱噴涂(火焰、等離子)等。電鍍層一般很薄,不超過0.3mm,而且與基體結合差,形狀損壞部位難于修復,在堆焊、熱噴涂或噴焊時,熱量注入大,能量不集中,模具熱影響區大,易畸變甚至開裂,噴涂層稀釋率大,降低了基體和材料的性能。
利用激光熔覆的方法可實現對模具的修復。用高功率激光束以恒定功率P與熱粉流同時入射到模具表面上,一部分入射光被反射,一部分光被吸收,瞬時被吸收的能量超過臨界值后,金屬熔化產生熔池,然后快速凝固形成冶金結合的覆層。激光束根據CAD二次開發的應用程序給定的路線,來回掃描逐線逐層地修復模具。由于激光束的高能密度所產生的近似絕熱的快速加熱,對基體的熱影響較小,引起的畸變可以忽略,特別是經過修復后的模具幾乎不需再加工。
1激光修復系統
激光修復技術是集高功率激光、計算機、數控機床、CAD/CAM、先進材料、數控技術等多學科的應用技術。修復系統主要由硬件設備和制造過程軟件組成。硬件設備包括激光器、數控系統及工作臺、送粉裝置、光路系統、水冷裝置、保護氣系統和在線控制所涉及的數據采集裝置。軟件系統包括制造零件成型軟件擻據通訊和在線控制軟件。激光修復過程如圖2所示。CO2激光器發出的激光經CNC數控機床Z軸(垂直工作臺)反射鏡后,進入三維光束成形聚焦組合鏡,再進入同軸送粉工作頭,組合鏡和工作頭都固定在機床Z軸上,由數控系統統一控制。載氣式送粉器將粉末均勻輸送到分粉器的同軸送粉工作頭。
模具位于CNC數控工作臺X-Y平面上,根據CNC指令,工作臺、組合鏡和送粉頭按給定的CAD程序運動。同時加入激光和粉末,逐層熔敷。在溫度檢測和控制系統作用下,使模具恢復原始尺寸。為保證熔覆材料(金屬粉末)和基體(模具)材料實現冶金結合,以及模具的尺寸精度、表面光潔度和材料性能,需將φ50mm圓形多模1kW-5kW高功率激光束變換成強度均勻分布的圓形光束,光斑尺寸可調(光路系統),并配有水冷系統和光束頭氣體保護系統,同時需重點考慮同軸送粉裝置和現場控制系統的設計。
模具的激光修復探討論文
1激光修復系統
激光修復技術是集高功率激光、計算機、數控機床、CAD/CAM、先進材料、數控技術等多學科的應用技術。修復系統主要由硬件設備和制造過程軟件組成。硬件設備包括激光器、數控系統及工作臺、送粉裝置、光路系統、水冷裝置、保護氣系統和在線控制所涉及的數據采集裝置。軟件系統包括制造零件成型軟件擻據通訊和在線控制軟件。激光修復過程如圖2所示。CO2激光器發出的激光經CNC數控機床Z軸(垂直工作臺)反射鏡后,進入三維光束成形聚焦組合鏡,再進入同軸送粉工作頭,組合鏡和工作頭都固定在機床Z軸上,由數控系統統一控制。載氣式送粉器將粉末均勻輸送到分粉器的同軸送粉工作頭。
模具位于CNC數控工作臺X-Y平面上,根據CNC指令,工作臺、組合鏡和送粉頭按給定的CAD程序運動。同時加入激光和粉末,逐層熔敷。在溫度檢測和控制系統作用下,使模具恢復原始尺寸。為保證熔覆材料(金屬粉末)和基體(模具)材料實現冶金結合,以及模具的尺寸精度、表面光潔度和材料性能,需將φ50mm圓形多模1kW-5kW高功率激光束變換成強度均勻分布的圓形光束,光斑尺寸可調(光路系統),并配有水冷系統和光束頭氣體保護系統,同時需重點考慮同軸送粉裝置和現場控制系統的設計。
1.1同軸送粉裝置
穩定可靠的粉末輸送系統是金屬零件修復質量的重要保證。粉末輸送的波動將影響修復的質量。激光修復對送粉的基本要求是連續、穩定、均勻和可控地把粉末送入激光熔池。送粉裝置由送粉器和同軸送粉嘴組成。在送粉器的粉斗下部,由于平衡氣壓的作用形成氣固兩相流化,并從導管開孔,隨載氣輸送粉末。送粉量由輸送氣體的壓力調節,拓寬了送粉范圍,實現從5g/min-150g/min均勻連續可調送粉,送粉精度高達±5。設計的載氣同軸粉嘴,消除了氣體壓力波動引起的4路送粉不均勻,并使工作距離加大,且連續可調。
1.2模具修復過程的控制
農機部件表面耐磨涂層現狀分析
摘要:隨著現代農業機械向大型化、復合化方向發展,對觸土部件的綜合性能提出了更高的要求,觸土部件的優化設計和表面改性已成為國內外學者關注的熱點問題。對近20年國內外有關農業機械耐磨涂層的研究報道進行評述,歸納分析涂層制備技術、耐磨材質方面的報道,概述仿生涂層的研究現狀,提出耐磨涂層目前研究的不足及未來發展的方向,以期為農機部件表面改性相關領域的研究和技術發展提供理論依據和參考。
關鍵詞:農業機械;觸土部件;表面改性;耐磨涂層
農業機械設備的觸土部件如犁壁、犁鏵、耙片等在工作時因磨損、腐蝕、粘附引起的早期失效與報廢,嚴重縮短農機的使用壽命[1-3]。隨著現代農業機械向大型化、復合化方向發展,對農業機械觸土部件的綜合性能的要求越來越高[4],觸土部件的優化設計和表面改性成為國內外學術界和產業界關注的熱點問題之一。提高觸土部件使用壽命的方法主要有三種[5]:(1)合理設計易損件結構;(2)開發新型整體耐磨材料;(3)對易損件表面進行強化處理。通過合理設計易損件結構以降低磨耗、提高使用壽命是有限度的,而新型整體抗磨材料的開發往往受到金屬價格的限制[6]。在實際生產中,磨損失效通常發生在部件表層,如礦山機械鉆頭、農業機械犁鏵及犁壁等表面。利用表面強化技術處理零部件表面,所獲得的表面層厚度在幾微米到幾毫米之間,降低了涂層制備的成本;同時可以顯著降低磨耗,有效提高硬度、疲勞強度,從而提高部件壽命[7-9],在耐磨涂層制備過程中具有獨特優勢而備受青睞。針對耐磨涂層與基體難以結合的技術瓶頸,國內外學者進行了系統而又深入的研究,主要有:(1)改進傳統耐磨涂層的制備方法,提出加工制造耐磨涂層的新方法,如激光熔覆、釬涂等;(2)開展了耐磨涂層中耐磨材質的研究,如鎳鉻合金、碳化鎢、陶瓷氧化鋁等,揭示不同耐磨材質對復合涂層組織性能的影響規律;(3)開展仿生耐磨涂層的研究,依據動植物體表可降低挖掘阻力、土壤粘附和運動磨損,為農機耐磨涂層的設計提供全新的設計思路。文中主要從制備技術、耐磨材質以及仿生涂層三個方面評述國內外有關農業機械耐磨涂層的研究報道,概述仿生涂層的研究進展,提出耐磨涂層目前研究的不足及未來發展的方向,以期為農機表面改性相關領域的工程研究和技術發展提供理論支撐和參考信息。
1農業機械耐磨涂層的研究概況
近20年來,國內外學者對農機表面耐磨涂層的制備方法進行了大量研究,耐磨材質的選取主要有鎳鉻合金、碳化鎢、氮化物、陶瓷、氧化鋁等。據不完全統計,科研機構有20多家,國內有關耐磨涂層的研究成果已超過50篇(包括期刊、會議論文、學位論文及專利),其中成果最為豐碩的是吉林大學(10篇)。具有代表性的研究成果如表1所示。
2農業機械耐磨涂層的研究概況
激光焊在航空制造的應用研究
摘要:簡述了激光焊的原理、特點,分別從國內外航空發動機的制造和修理、飛機的制造方面,分析和總結了激光焊在航空制造領域的應用現狀,對激光焊在我國的擴大應用具有一定的參考價值。
關鍵詞:激光焊;發動機;飛機;葉片;焊接
隨著科學技術的發展,飛機和航空發動機產品不斷的升級換代,其結構設計越來越復雜,制造精度更高,對制造技術提出了更高的要求。近年來,由于激光設備和工藝的發展,激光焊在航空制造領域占的份額不斷擴大,國內外學者和各大航空制造企業對激光焊在航空制造領域的應用進行了大量的研究[1-13]。
1激光焊的原理及其特點
1.1激光焊的原理。激光焊接過程實質上是激光與非透明物質相互作用的過程,微觀上是一個量子過程,宏觀上則表現為反射、吸收、加熱、熔化和汽化等現象。當激光光子入射到金屬晶體,光子與電子發生非彈性碰撞,將能量傳遞給電子,與此同時電子間也不斷相互碰撞,光子的能量最終轉化為動能,使材料溫度升高,當溫度達到材料熔點和沸點時,產生金屬蒸發并形成壁聚焦效應,經過多次反射,能量到達孔底,隨著工件和光的相對運動,能量最終被完全吸收,液體金屬由于傳熱作用,溫度迅速減低,凝固形成焊縫[14]。1.2激光焊的特點。激光焊的優點[15]:(1)激光束便于控制,精度高,可減少焊接變形,用于高精尖零件的焊接。(2)激光焊可以不使用電極,避免電極對焊縫的污染,同時可以不加焊絲進行焊接。(3)激光束不受距離限制,可以使用光纖進行傳輸和切換,易于實現自動化。(4)可焊接材料廣泛,甚至可以用到異種材料的焊接。激光焊的缺點:(1)對焊件裝配精度高,受激光光斑直徑限制,對焊接間隙和錯邊量要求也較嚴。(2)設備購置費用高,前期資金投入大。
2激光焊在航空發動機上的應用
綠色機械加工技術應用與研究
一、綠色機械加工技術的特點與優勢
綠色機械加工技術是以實現資源最大化利用為目的機械加工技術。基于我國供給側結構性改革的具體要求,綠色機械加工技術具有以下特點:(1)能源高效利用性。在強調生態文明建設的環境下,機械加工技術的精密度以及先進行性越來越完善,尤其是綠色加工技術實現了對能源的最大化利用,有效降低了能源浪費現象。例如在切削生產工藝中傳統的模式需要不斷地添加各種潤滑劑等,這樣不僅增加人工費用,而且還會增加能源消耗。而綠色加工技術實現了一體化、智能化操作,大大降低了能源消耗;(2)低污染。相比傳統機械加工技術,綠色機械加工技術的核心是“綠色”,綠色不僅要求機械加工以資源最大化利用為主,而且還要求對生態環境造成最小的損害。綠色加工技術主要是采取更加先進的處理技術實現機械加工過程中所產生的各種低污染。例如微量潤滑切削技術的應用就集中體現了綠色加工技術的理念。(3)高效益。綠色加工技術強調以最小的投入實現最大的收益,因此在供給側結構性改革要求下,機械加工企業通過技術創新成為驅動企業發展的關鍵。在強化創新節約型社會背景下實施綠色機械加工技術具有重大的現實意義,以機械零件切削工藝為例,傳統的機械切削過程中不僅會造成大量資源的浪費,例如在切削中浪費的原料要占到加工總量的30%左右,而且在加工過程中所產生的高溫等對于道具的損害也是比較大的,并且在切削的過程中還會產生大量的有害氣體等,威脅人的健康。
二、綠色機械加工技術的實踐應用
隨著我國機械加工技術的不斷發展,綠色機械加工技術在實踐中已經得到廣泛的應用,結合相關的理論實踐研究,目前綠色機械加工技術主要在以下領域得到廣泛的應用:1、綠色機械加工技術在切削工藝中的應用。長期以來切削工藝所存在的能源浪費問題一直是影響機械加工生產的重要瓶頸問題。而綠色切削技術的應用則有效的克服了上述問題。以傳統切削工藝中產生的切削液為例,切削液不僅危害工人的健康,而且還會污染環境。因此基于該問題利用微量潤滑切削技術,其主要是將壓縮空氣與少量的潤滑劑混合后,形成氣霧形式向切削區,從而達到潤滑的作用。另外通過霧噴模式不僅實現了冷卻效果,而且還有利于排屑,大大提高了切削質量。根據與傳統潤滑劑應用工藝對比,采取微量潤滑切削技術所使用的潤滑劑為每小時幾十毫升,而澆注切削液形式則達到每分鐘幾十升。由此可見通過應用綠色機械加工技術可以大大提高機械加工的經濟效益。2、綠色機械加工技術在機床中的應用。隨著機床生產工藝的不斷發展,機床工藝的網絡化、智能化發展越來越完善,但是由于機床加工中會出現各種能源消耗,例如隨著加工時間的推遲,機床道具磨損比較嚴重,因此通過運用綠色加工技術可以有效地提高機床的加工效率。例如在干式加工中對于刀具的要求比較高,因此需要選擇具有很高的紅硬性和熱韌性以及良好的耐磨性和抗粘結性。對刀具的幾何參數和結構進行設計時。要滿足干切屑對斷屑和排屑的要求。當然在切削的過程中會產生大量的切屑,因此為了降低功耗,可以將機床設計成立軸和傾斜式床身,以此更好的實現高效、低污染的加工環境。3、綠色機械加工技術在特種加工中的應用。以激光溶覆技術為例,利用激光實現機械表面的熔覆作用,有效的提高激光密度與基本材料之間的熔凝關系,確保機械材料表面與金屬冶煉關系,實現激光熔覆技術的合理修復性作用,減少零件缺損,提高修復效果。還可以有效的降低零件的更換頻率,提高機械零件的使用壽命,加強對損壞部分的處理,確保激光熔覆效果,保證機械的環保性作用。當然綠色機械加工技術不僅僅體現在機械加工的過程中,而且還體現在對加工中所產生的各種廢棄物的處理上,例如對于加工中所產生的廢氣要采取科學的處理方式進行回收,以此實現資源的最大化利用。
三、綠色機械加工技術的發展趨勢
基于我國互聯網技術的發展及機械制造強國戰略的實施,綠色機械加工技術必然會成為引領我國機械制造的方向標,綜合國外先進機械制造強國的經驗,綠色機械加工技術發展必然會呈現出以下趨勢:(1)智能化。隨著我國云計算、互聯網技術的應用,尤其是機器人技術的研發與應用,大大提高了機械加工技術的智能化與網絡化。例如在某些機械制造行業已經實現了機器人控制操作,提高了生產工藝,最重要的是通過網絡化操作可以實現對生產設備的一體化操作,將生產設備的故障分析、檢測維修等融為一體;(2)人性化。黨的報告明確提出要圍繞人民群眾需求開展工作,因此綠色機械加工技術的發展也必然會緊緊圍繞滿足人類對美好生活需求作為發展的目標動力;(3)綠色環保。綠色機械加工技術的核心就是綠色環保,凸顯生態環境的價值。隨著供給側結構性改革的要求,我國機械制造實現了由粗放型向集約型的轉變,綠色加工技術更加注重對生態環境的保護。
激光加工技術在工程機械制造的應用
摘要:激光加工技術作為一門科學技術,廣泛應用于許多工程領域。作為科學發展中出現的一種全新產物,該技術為國防軍事、工業機械和農業商業等領域帶來了諸多便利??茖W技術的不斷進步推動著施工質量在提高,激光技術也在不斷改進。激光加工技術在工程機械制造中的應用是本文研究的重點,目的是與行業相關人員討論如何更有效地提高機械產品的制造精度和質量。
關鍵詞:激光加工;機械制造;應用
工程機械制造業在當今世界,特別是在我國的支柱產業中發揮著重要作用。隨著全球經濟的快速發展,機械制造業的發展前景和潛力十分巨大。為了在世界上贏得一席之地,國內相關企業應該注重產品的高質量,要想實現機械強國夢就必須自主創新。然而,目前國內的科技水平還與發達國家有著一定差距。改革創新面臨的主要問題是技術創新,其中包括激光加工技術,這是國際公認的更先進的技術手段。如果這項技術能夠得到改進和完善,就不會空談提高工程機械的制造強度。
1激光加工概述
激光的全稱是受激輻射光放大,如何從技術上實現數反轉是激光產生的必要條件,當高能粒子與特定頻率的光子發生入射時,高能級的粒子會有一定的概率躍至低能級。除此之外,粒子會輻射出與外光子頻率、相位、偏振和傳播方向相同的光子,上述過程就是受激輻射。受激輻射就意味著原始光信號會被放大,受激光輻射過程中衍生出的光被稱為激光。激光的顯著特點主要有:亮度極高、指向性強、色度比較單一、相干度較高等。隨著工業技術近年來的技術改革逐步深入,激光切割、激光焊接、激光熔覆、激光材料制造等激光加工技術在制造業中扮演著越來越重要的角色。1.1激光切割。激光切割是借助高能量密度的激光束對器件進行強光照射,目的是使照射溫度迅速上升。物料氣化后,蒸汽會在短時間內被迅速排出或熔化,而輔助氣體會為液體的順利排出提供一定的幫助,進而形成相應的狹縫。激光切割通常會被用于加工鋼、鋁合金、鈦合金等常見金屬材料,玻璃、陶瓷、塑料等非金屬材料也是激光切割的切割對象。值得一提的是,激光切割是一種非接觸加工工藝,切割過程中工件并不會出現機械變形,激光束不會對不受激光照射的工件產生影響,其熱沖擊面積小,工件的熱變形小。激光切割快速靈活,節省投資和生產成本。在汽車工業中,三維激光切割逐步取代沖切模和切邊模成為生產車身板件的主要切割技術,相較于傳統技術節省了大量的切割時間。在工程機械行業,日本以激光切割為標準技術手段,中國三一重工、徐工、汕頭等也引進了大型激光切割機。1.2激光焊接。激光焊接是將激光作為發熱源,利用激光加熱工件,使材料熔化,實現連接的一種焊接方法。激光焊接屬于非接觸焊接,偶爾需要填充金屬。根據不同的材料,采用相應的保護氣體防止池氧化。激光焊接相對比較快速靈活,在焊接過程中不會對焊接件產生幾何作用力,也不需要進行焊后熱處理。1.3激光熔覆。激光熔覆是將粉末熔覆材料(有時是金屬絲或金屬板)以預設或同步的方式放置在基板表面上。在高能激光束的作用下,包層材料和基體表面迅速熔化固化,形成表面改性涂層。該涂層在產品投入使用后相比其他種類的涂層更耐磨、耐腐蝕、耐高溫和抗氧化,而且可以適用于多數工業產品。除此之外,激光熔覆對基體熱影響比較小,冷卻速度相較于其他工藝要快的多,涂層晶粒尺寸非常細,熔覆層稀釋率很小,與基體冶金結合良好,選粉范圍廣,且易于實現自動化。
2激光加工技術的干擾因素
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