Что такое лазерное наплавление? 

Что такое лазерное наплавление?

1. Принцип лазерного наплавления
   Лазерное наплавление использует высокоэнергетический лазерный луч (10⁴-10⁶ W/cm²) для облучения металлической поверхности, в результате чего происходит быстрое плавление, расширение и быстрое затвердевание, при этом скорость охлаждения обычно достигает 10²-10⁶℃/с. На поверхности основы наплавляется слой материала с особыми физическими, химическими или механическими свойствами, создавая новый композитный материал, который компенсирует недостающие высокие характеристики основы. Этот композитный материал может полностью реализовать преимущества обеих сторон и компенсировать их недостатки. В зависимости от условий работы изделия наплавляются различные составы металлических или неметаллических материалов, создавая поверхности с высокой жаропрочностью, износостойкостью, коррозионной стойкостью, стойкостью к окислению и усталостной прочностью.
2. Преимущества лазерного наплавления
3. Запчасти, усиленные и восстановленные с помощью лазерного наплавления, имеют небольшую деформацию, а материал основы во время лазерной обработки плавится лишь на поверхности, причем толщина расплавленного слоя составляет 0.05-0.3 мм. Зона термического влияния основы очень мала и обычно составляет 0.1-0.5 мм.
4. Основание и наплавленный материал соединены металлургически, прочность соединения сопоставима с прочностью основного материала.
5. Наплавленный слой избегает дефектов, таких как поры, рыхлость, включения и трещины.
6. В зависимости от условий работы запчастей можно разрабатывать и настраивать специальные материалы с определенными свойствами, что придает технологии высокую гибкость.
7. Наплавление может быть выполнено в ключевых местах запчастей, что позволяет сэкономить большое количество дорогостоящих и стратегических материалов, а также осуществлять наплавку на месте в зависимости от реальных условий.

III. Технология лазерного наплавления
Это метод, при котором на поверхность основания помещаются выбранные материалы для покрытия с использованием различных способов наполнения, которые одновременно плавятся лазерным излучением и быстро затвердевают, образуя слой покрытия с очень низким разбавлением, который металлургически соединен с основным материалом, что значительно улучшает износостойкость, коррозионную стойкость, жаропрочность и стойкость к окислению поверхности основного материала. Технология лазерного наплавления является высокоэффективной экономически новой технологией, которая позволяет получать высокопроизводительные сплавные поверхности на недорогих металлических основаниях без ущерба для их основных свойств, снижая затраты на редкие и дорогие металлы, поэтому многие передовые промышленные страны мира придают большое значение исследованиям и применению технологии лазерного наплавления. Лазер имеет высокую степень поглощения энергии, не имеет внутренних пор, особенно наплавление металлической керамики может значительно улучшить стойкость к растрескиванию наплавленного слоя, обеспечивая равномерное распределение твердых керамических фаз в наплавленном слое.

1. Технология высокоскоростного лазерного наплавления
   Высокоскоростная лазерная наплавка достигается с помощью синхронной подачи порошка, где высокоэнергетические потоки позволяют одновременно плавить добавляемые материалы и поверхности быстро движущегося основания, и после быстрой затвердевания образуется слой наплавления с очень низким разбавлением, который металлургически соединен с основным материалом, значительно увеличивая скорость наплавления и существенно улучшая такие характеристики, как износостойкость, коррозионная стойкость, жаропрочность и стойкость к окислению.

Преимущества высокоскоростного лазерного наплавления
Скорость обработки составляет 10-100 м/мин, что делает высокоскоростное лазерное наплавление в 5-10 раз быстрее по сравнению с традиционным лазером. Использование порошка выше на 20%-30% по сравнению с традиционным лазером.
Поверхность наплавления более ровная, припуск на обработку составляет 0.15-0.25 мм, что позволяет избежать одной стадии механической обработки. Разбавление ниже, можно контролировать на уровне менее 3%, тепловое влияние минимально, основа почти не деформируется.
Электроэнергия расходуется на 20% меньше, чем у обычного лазера, а газовые затраты сокращены на более чем 15%, защитный эффект газа лучше, окисление минимально.
Слой наплавления может быть довольно тонким, соединение наплавленного слоя и основы металлургическое, прочность соединения значительно выше, чем у традиционных методов, таких как распыление и гальванопластика. Высокоскоростное лазерное наплавление является предпочтительной технологией для замены хромирования.
Высокоскоростной лазер не требует обслуживания и обладает большей стабильностью и длительным сроком службы по сравнению с традиционным лазером.
Высокоскоростное лазерное наплавление имеет более концентрированную энергию, что позволяет наплавлять трудно расплавляемые металлы, такие как титановая, медная и алюминиевая.