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激光用于添加制造技術(shù)(如熔覆和燒結(jié)),還是一項相對新的技術(shù),它首次于1970年代被引入工業(yè)應(yīng)用中,用于熔覆閥門和閥座。而最早的生產(chǎn)應(yīng)用之一是在日本的汽車工業(yè),激光用于熔覆鋁合金引擎的閥座,以提高其耐磨損性能,同時節(jié)省制造成本。美國的重型設(shè)備工業(yè)也隨之開發(fā)了一些應(yīng)用。在1980年代末期,普惠發(fā)動機公司(Pratt & Whitney)和通用電氣公司(GE)開始采用激光熔覆技術(shù),用于碟形葉片的維修。設(shè)備和粉末材料的迅速發(fā)展推動了新技術(shù)不斷向前,使此類技術(shù)成為許多應(yīng)用中的一項
標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)用范圍從汽車切割及成形
刀具,到鉆井設(shè)備的耐磨表面等等。被添加的材料范圍很廣,比如用Stellite合金進(jìn)行
模具修復(fù),用含鎢鋼的粉末實現(xiàn)防磨損,以及永基底
金屬粉末維修和生成零件。
i?4vdL8M KB*[b 當(dāng)談到熔覆,每個人頭腦中的標(biāo)準(zhǔn)流程是粉末熔焊工藝。根據(jù)應(yīng)用中所需的材料,熔覆可能也要使用到焊絲而非粉末,或者說釬焊而非熔焊。在德國德累斯頓的Fraunhofer IWS研究中心,一項用于在鋼制泵套筒表面上直接沉積銅制耐磨材料的技術(shù)已經(jīng)被開發(fā)出來,并被用于工業(yè)應(yīng)用(見圖1)。即使熔覆效率達(dá)到9.2千克/小時,該工藝仍然能夠保持熔覆厚度的一致性以及出色的金相特征,這都得益于相同的矩形
光束和優(yōu)化后的噴嘴設(shè)置。然而,大多數(shù)的應(yīng)用都使用粉末熔焊工藝,大大超越傳統(tǒng)的工藝,如等離子轉(zhuǎn)移弧(PTA),主要是因為其具有的低熱量輸入和對熔融池的更佳控制,從而帶來更少的零件變形并提升金相結(jié)果。
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