激光熔覆可以被视为一种增材制造技术。增材制造(Additive Manufacturing,AM),也被称为3D打印,是一类基于逐层堆积材料来构建物体的技术。激光熔覆作为一种定向能量沉积(Directed Energy Deposition,DED)技术,属于增材制造的一个分支。
激光熔覆简介
激光熔覆是一种表面改性技术,它使用高能密度的激光束作为热源,在基材表面添加熔覆材料(如合金粉末或陶瓷粉末),使之与基材表面薄层一起熔化并快速凝固,形成冶金结合的添料熔覆层。
激光熔覆的特点
1. 冶金结合:熔覆层与基材之间形成冶金结合,保证了良好的结合强度。
2. 低稀释度:由于激光的高能密度特性,熔覆层的稀释度极低,保持了熔覆材料的原有性能。
3. 组织致密:熔覆层组织致密,无气孔和夹渣,提高了熔覆层的性能。
4. 适用材料广泛:可以熔覆多种材料,包括自熔性粉末、陶瓷粉末、复合粉末等。
5. 可控性好:激光熔覆过程参数易于控制,可以实现精确的材料沉积。
6. 自动化程度高:可以实现三维自动加工,适用于复杂形状的零件修复或制造。
激光熔覆的应用
激光熔覆技术在多个领域有广泛应用,包括但不限于:
航空航天:用于发动机叶片、涡轮等关键部件的表面强化。
汽车制造:用于提升发动机缸体、传动系统等部件的耐磨性和耐蚀性。
能源行业:用于石油钻杆、阀门等部件的修复和强化。
医疗器械:用于制造具有特殊生物相容性的植入物表面。
激光熔覆的分类
根据激光熔覆的材料类型和材料与激光束的耦合形式,激光熔覆技术可以分为以下几类:
同轴送粉激光熔覆技术:采用中心出光的圆形光斑方案,光束周围环状送粉或多束送粉。
旁轴送粉激光熔覆技术:也称为侧向送粉激光熔覆技术,粉末从侧面送入熔池。
高速激光熔覆技术:也称为超高速激光熔覆技术,特点是熔覆速度快,效率高。
高速丝材激光熔覆技术:使用连续的金属丝作为熔覆材料。
激光熔覆是一种高效的增材制造技术,它不仅能够改善基体材料的表面性能,还能够实现复杂零件的修复和制造,具有广泛的应用前景。