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再制造產(chǎn)業(yè)是指在原有產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)上,,將廢舊產(chǎn)品利用技術(shù)手段進行修復(fù)和改造的一種產(chǎn)業(yè),。它是以產(chǎn)品全壽命周期理論為指導(dǎo),以實現(xiàn)廢舊產(chǎn)品性能提升為目標(biāo)的一種產(chǎn)業(yè)。2 U$ `) j( V" }$ ^4 \
熔覆(Cladding)屬于再制造領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)。熔覆技術(shù)廣泛應(yīng)用于冶金,、石化、電力,、能源,、交通、軍工,、輕工,、磨具、機械制造,、煤機,、農(nóng)機、水泥等諸多行業(yè),。典型應(yīng)用包括:
5 f2 }, U1 ]5 D1 C$ w (1)渦輪動力設(shè)備修復(fù)和改造,;
3 D- a5 Y' O) `% r, J (2)高載荷、低轉(zhuǎn)速,、高精度,、高合金零部件的修復(fù)和強化;. \* f4 p1 B' \1 \
(3)汽車覆蓋件大型模具激光修復(fù),;
" \( U* s! h" r: S# `" U (4)礦山機械零件的激光強化與修復(fù),;
7 r% b' f- P4 E: O& C% v 熔覆可以改善材料表面的性質(zhì)。根據(jù)不同的工業(yè)應(yīng)用,,熔覆可以使材料變得耐磨,,耐腐蝕,耐熱等,。硬化(Hardening)只是改變了基體材料表面薄層性質(zhì),,相對而言,熔覆產(chǎn)生了完全不同于基體材料的新表面層,。目前有多種方法實現(xiàn)熔覆,,每種方法各有特點。但從質(zhì)量,、產(chǎn)量,、兼容性及性價比等多方面綜合考慮,激光熔覆(Laser Cladding)正越來越受到市場認(rèn)可,。由于激光能量集中,,激光熔覆僅僅融化“基體材料的表面”和“覆層材料(Clad Material)”。激光熔覆產(chǎn)生的覆層質(zhì)量很高,。覆層材料空隙少,,表面均勻。激光熔覆僅在特定部位注入特定能量,,實現(xiàn)了對工藝參數(shù)的精確控制,,省略后處理過程。減少熔融體,,避免材料浪費,。避免了基體材料的硬化。另外,伴隨激光熔覆的自然淬火過程也使得熔覆材料更加致密,。
! z6 E1 }4 v( C$ f9 H7 `覆層材料可以是線狀,,帶狀或者粉末狀。由于待熔覆區(qū)域通常遠(yuǎn)大于光斑,,光束總是沿著某個方向掃描工件表面,。采用線狀或者帶狀覆層材料時,光斑的短軸方向與光束掃描方向垂直,。采用粉末狀覆層材料時,,光斑的長軸方向與光束掃描方向垂直。
) \6 y9 \5 b# b7 v$ s7 b 激光熔覆的工藝參數(shù)主要有激光功率,、光斑直徑,、熔覆速度等。激光熔覆各參數(shù)之間相互影響,,是一個非常復(fù)雜的過程,。通常來說,激光功率越高,,熔覆層厚度越大,,熔覆材料利用率越高。但激光功率也不能過高,,因為激光功率越高,,熔覆材料產(chǎn)生氣孔的概率也越大。
G% l8 g g' W! P5 f5 b3 Z1 l當(dāng)熔覆層深度達到極限深度后,,隨著功率提高,,基體表面溫度升高,變形和開裂現(xiàn)象也會加劇,。當(dāng)然,,激光功率也不能過低,否則僅表面涂層融化,,基體未熔,,此時熔覆層表面出現(xiàn)局部起球、空洞等,,達不到熔覆目的,。為了得到最佳熔覆效果,客戶需要根據(jù)具體應(yīng)用反復(fù)摸索相關(guān)參數(shù),。
D9 }; p: V2 U$ g* {/ n) o$ x目前市場上激光器種類繁多,,哪種激光器更適合激光熔覆呢?氣體激光器由于體積大,、能耗高等原因,,其市場應(yīng)用正在逐步縮小。光纖激光器和碟片激光器雖然光束質(zhì)量優(yōu)異,但是熔覆硬化之類的表面熱處理應(yīng)用對光束質(zhì)量的要求并不高,,半導(dǎo)體激光器的光束質(zhì)量足以勝任,。此外,半導(dǎo)體激光器直接實現(xiàn)電光轉(zhuǎn)換,,整體效率高達50%以上,。而固體激光器、光纖激光器和碟片激光器都需要半導(dǎo)體激光器作為光泵浦源,,無論光光轉(zhuǎn)換效率多高,整體效率仍然遜色于半導(dǎo)體激光器,。從體積,、能耗、光束質(zhì)量等各方面綜合考慮,,半導(dǎo)體激光器是激光熔覆的首選,。2 M4 ]) ~: O, Y6 e& M$ A9 [
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