激光熔凝、激光上釉及其他激光工艺

时间:2022-03-03 00:01 作者:Yabo亚搏手机版App下载
本文摘要:一、激光熔凝 激光熔凝又称激光晶粒细化,它是利用比激光热力学硬化更高的激光能量(~105w/cm2),使金属表面较慢熔融并导致熔融金属与基体之间相当大的温度梯度,激光卡住后,熔融金属较慢凝结,表面取得极细或超细的的组织结构,表面成分偏析增加,表层的缺失与微裂纹可被成形,同时,通过液态自淬火较慢凝结可构成较深的硬化层。激光熔凝的主要目的是提升硬度和耐磨性能,其应用于范围还包括: 1.铸铁熔凝处置 铸铁是激光熔融凝最理想的材料,处置后可使夹杂着物沉淀,在熔融区取得细枝晶的组织。

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一、激光熔凝  激光熔凝又称激光晶粒细化,它是利用比激光热力学硬化更高的激光能量(~105w/cm2),使金属表面较慢熔融并导致熔融金属与基体之间相当大的温度梯度,激光卡住后,熔融金属较慢凝结,表面取得极细或超细的的组织结构,表面成分偏析增加,表层的缺失与微裂纹可被成形,同时,通过液态自淬火较慢凝结可构成较深的硬化层。激光熔凝的主要目的是提升硬度和耐磨性能,其应用于范围还包括:  1.铸铁熔凝处置  铸铁是激光熔融凝最理想的材料,处置后可使夹杂着物沉淀,在熔融区取得细枝晶的组织。和识的金属间化合物,从而提升硬度、耐用、耐蚀性能。

如FC25铸铁2kW的CO2激光电离辐射后,其表面0.7mm是熔凝层,表面硬度平均1000HV,增强层深度大约2mm。下面所列几种铸铁熔凝层的硬度及耐磨性。

  (1)灰口铸铁:具备HV250.硬度的珠光体基体和片状石墨铸铁,经激光表面熔凝处置后,的组织为所含马氏体的细小的白口铸铁型凝结的组织,硬度为HV800~950,磨料磨损性能深感提升。  (2)球墨铸铁:具备HV180硬度的铁素体基体球墨铸铁,经激光表面熔融处置后,的组织主要为含马氏体的细小的白口铸铁型凝结的组织,硬度为HV400~950,具备较好的的耐磨性。

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    (3)白口铸铁:具备HV670的白口铸铁、经激光表面熔凝处置后,的组织细化分解马氏体互为,的组织形态没有逆,硬度提升到HV800以上,且对付磨料磨损有较好影响。  (4)硅铸铁:含约6.0%Si,大约2.5%C的铁素体基体特片状石墨铸铁,硬度为HV240的硅铸铁,经激光溶凝处置后,获得细小的凝结的组织,其最低硬度可多达HV1000,耐磨性获得相当大提升。  2.具钢激光熔凝处置  具钢激光熔凝处置,可使碳化物迅速沉淀并随后产生细小而致密产于的碳化物,从而提升白硬性与刀具使用寿命,高速钢刀具激光熔凝与常规热处理后的硬度的较为。处理工艺;刀具先经常规淬火与回火处置,再行用钕脉冲激光器展开熔凝处置,激光功率为7J光斑直径为0.4mm凝层深度为500m织为细马氏体,瓦解奥氏体,铁素体及并未熔融碳化物。

  3.Al-Si合金激光熔凝处置  在汽车及其涉及工业中,铝硅合金普遍用于铸合金,特别是在是Al-13Si和Al-8Si-3Cu,这些合金通过硅和初生铝相的共晶两县以求增强,此时的初生硅互为是粗壮的,通过熔凝处置可产生细小的共晶的组织,且均匀分布,从而提高了Al-Si合金性能。  二、激光上釉  激光上轴又称激光非晶化,由于熔融层的急冷速度高达106℃/S不及构成晶核展开结晶,并诱导了熔体的外延长大,构成类似于玻璃状的非晶态的组织(称作金属玻璃)这种材料具备各向同性的力学性能,如铁系非晶态的强度极限可超过4000MPa,且塑性也好,室温下可冷压近30%~50%,能多次倾斜180o,对裂纹等缺失敏感性较小,此外,金属材料激光非晶化处置后,表面耐腐蚀,抗氧化,耐磨性深感提升。

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  三、激光冲击硬化  激光冲击硬化是利用高峰值功率密度的激光束和工件材料的相互作用产生的强劲形变波,冲击金属表面使其产生塑性变形,提升力学性能的一项技术。工艺处理过程首先是将待冲击工件部位涂抹上黑漆,后用石英玻璃薄片契合在试件待冲击区域,以构成半透明的保护层。在激光电离辐射下,由于瞬间的高温,黑漆冷却为气体并构成冲击波,起源于工件内部,其瞬间的压力峰值可约*P$%左右,在低压力起到下,工件表面产生塑性变形,构成瓦解力形变,表面微观结构发生变化,晶格密度减少,从而转变金属材料表层性能。


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