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泰格激光熔覆加工——激光表面淬火加工機

1試件

本試件由基體和涂層兩部分組成。基體是27SiMn，在高速激光熔覆設備上進行熔覆加工，涂層厚度0.3-0.4mm，在磨床上磨削涂層表面，粗糙度Ra0.4,表面硬度45-52。激光表面淬火加工機

泰格激光熔覆加工——激光表面淬火加工機

2.加工過程

本實驗采用山東聚億能spirit勢必銳?加工設備，加工原理原理如圖2。該加工系統主要三大部分組成：超聲振動系統，氣動系統和潤滑冷卻系統。其中，超聲振動系統主要是為滾輪提供沖擊載荷；氣動系統主要為滾輪提供恒定的靜壓力；油潤滑冷卻系統則主要是降低變幅桿、滾輪、工件三者之間的摩擦熱。激光表面淬火加工機

泰格激光熔覆加工——激光表面淬火加工機

高速激光熔覆優點

（1）線速度可達100m／min，大大提高了熔覆效率。直徑70合金鋼基體，熔覆馬氏體不銹鋼材料，涂層厚度0.5mm，搭接70％情況下，熔覆效率可達1.2㎡／h，整體加工效率為常規熔覆的3－4倍。

（2）熔覆層平整，可直接磨拋加工，不需車削工序，從而大大節省材料與加工成本。激光表面淬火加工機

（3）可進行薄涂層熔覆（0.2mm－0.3mm），又可進行中、厚涂層熔覆（0.3－1.5），薄、厚兼顧，特殊情況下，亦可進行多層熔覆。

（4）高速熔覆對工件的熱輸入小，工件熱變形小，可用于加工薄壁件、小型件。

（5）稀釋率可控制＜3％。激光表面淬火加工機

（6）激光功率密度大，可以熔覆高熔點粉末材料。

（7）可實現銅、鋁、鈦等有色金屬材料實現表面強化（見下面詳細分析）。

（8）高速熔覆打破了常規熔覆的許多應用限制，應用領域廣，且是目前代替電鍍的唯i一可行辦法。激光表面淬火加工機

泰格激光熔覆加工——激光表面淬火加工機

多技術復合的研究

為了提升激光熔覆成形質量，熔覆前預熱、后熱處理以及多種加工技術耦合獲得了較為廣泛的研究與應用。激光熔覆后熱處理可以有效地降低涂層的殘余應力，同時改善涂層的力學性能。激光重熔采用激光為熱源，使金屬材料表面快速熔化，隨后自行快冷從而在基體組織上獲得重格層及淬火層雙層硬化組織，再次熔化的液相有助于成分均勻化滲透和擴散。如李俊鵬研究了鋁活塞合金激光重熔后重熔區結構分布，發現激光重熔很像是熔化焊、組織比較接近于連續鑄造，枝晶骨架生長受限，晶粒尺寸減小到原來的1/10左右，從基體到頂端樹枝晶逐漸變為等軸晶，指出形核率、溫度梯度、凝固時間對晶粒的大小和晶粒生長的方向起到了決定性的作用。 激光表面淬火加工機