机械手堆焊与激光熔覆
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2024年激光熔覆市场环境分析激光熔覆是一种先进的表面涂层技术,利用激光将金属粉末熔化后喷射到工件表面,形成均匀、致密的涂层。
随着工业制造的发展以及对高性能、高耐磨、高防腐等特殊涂层需求的增加,激光熔覆市场正迅速发展。
本文将从市场需求、竞争格局、政策环境和技术发展等方面对激光熔覆市场环境进行分析。
1. 市场需求激光熔覆技术的应用范围广泛,涵盖了机械制造、航空航天、能源化工等多个领域。
随着这些行业的快速发展,市场对高性能涂层的需求也不断增加。
激光熔覆技术以其优异的性能特点,如高硬度、低扩散、高附着力等,能够满足这些行业对于涂层质量和性能的要求。
2. 竞争格局目前,激光熔覆市场竞争格局相对较为分散。
国内外企业都活跃在该市场,并提供不同的产品和服务。
国外企业主要集中在发达国家,如美国、德国和日本等。
它们在激光熔覆技术的研发和应用方面具有较强的实力和经验。
而国内企业则以技术创新和成本优势为竞争力。
虽然国内企业在激光熔覆技术方面还存在一定的差距,但随着技术进步和市场需求的增加,国内企业有望逐步提升竞争力。
3. 政策环境政府对激光熔覆技术的支持和政策扶持对市场环境的形成起到重要作用。
当前,我国政府已将激光熔覆技术纳入国家重点支持的高新技术,鼓励企业加大研发力度和技术创新,助力市场的发展。
此外,政府还加大了知识产权保护力度,加强对技术标准的制定和实施,提高行业准入门槛,促进市场的良性竞争。
4. 技术发展激光熔覆技术作为一项高新技术,其发展一直受到科技进步的推动。
随着激光器技术、金属粉末材料的不断创新和改进,激光熔覆技术的质量和效率不断提高。
研究人员不断探索和改进激光熔覆过程中的关键技术和参数,以提高涂层质量和性能。
此外,近年来在激光熔覆设备的研发和制造方面也取得了较大的突破。
设备的自动化程度不断提高,生产效率得到了明显提升。
这些技术和设备的进步,为激光熔覆市场提供了更广阔的发展空间。
结论激光熔覆市场近年来得到了快速发展,市场需求不断增加。
激光熔覆技术介绍激光熔覆技术作为一种堆焊法(Overlay Welding),属于表面改质的类型之一,将金属粉末(Powder)或钢丝(Wire)与辅助气体一同供应到母材表面上,用激光热源使其熔融,而在母材表面上形成厚度大于几毫米且耐磨耗性、耐蚀性、耐热性均优秀的金属涂层。
经涂层处理后,按材料表面的特性选择使用镍、钴、铁类金属粉末或钢丝。
就激光熔覆方法的特点而言,与等离子熔覆(PTA)或电弧焊接相比,全体热输入量更小,因此,冷却及凝固速度很快,母材稀释率很低,晶粒很细小。
同时,可以形成无偏析的均匀组织,也可针对所需的部分进行局部性涂层,因此,激光熔覆技术的适用范围很广,逐渐扩展至模具的维护及表面硬化、机械部件的维修、汽车及船舶零部件的制造、用于钢铁产业的表面涂层等。
优点·由于能量密度很高,可对高熔点材料进行堆焊处理·可适用于粉末状金属氧化物,碳化物等脆性材料·稀释率很低,易于控制稀释·由于热输入量很小,冷却速度很快(尽量减少裂痕)·晶粒很细,形成无偏析的均匀组织·按熔覆层的厚度容易控制合金成分·可对微细部分进行局部性熔覆处理应用领域·模具维护·在汽车、造船、航空领域对耐磨耗性及耐热性要求很高的零部件·用于钻具或液压缸且对耐磨耗性及耐热性要求很高的零部件济南欧威激光有限公司,是韩国(株)EUROVISION LASER CO.,LTD 在中国的全资子公司,公司坐落于人杰地灵的山东省济南市,公司成立于2016年6月,在汽车、钢铁、电子、半导体、医疗等整个产业领域致力于开发和推广多种激光应用技术。
作为韩国(株)EUROVISION LASER的子公司,公司拥有的核心激光技术不仅包括基于激光塑料焊接技术、激光热处理、激光熔覆(热喷涂层)及激光软钎焊(锡焊)等宏观科技领域,而且包括半导体、电子、医疗产业不可或缺的超精密加工技术、微加工技术及纳米加工技术等,其雄厚的技术力量已颇受世界各界的赞誉和好评。
激光熔覆技术发展现状激光熔覆技术是指利用激光束的高能量浓度,使熔化的金属或非金属粉末在基底上形成一层涂层的技术。
它具有高效、高质、高精度等优点,在航空、航天、汽车、电子、医疗等行业中得到广泛应用。
本文将从技术发展历程、应用领域等方面,对激光熔覆技术的现状进行分析。
一、技术发展历程激光熔覆技术起源于20世纪60年代,最初主要应用于航空航天领域,如修复飞机发动机叶片磨损等。
随着科技的不断进步和工业制造的需求,激光熔覆技术也得到了不断的发展。
目前,激光熔覆技术已经成为一种重要的先进制造技术,广泛应用于航空、航天、汽车、电子、医疗等领域。
二、应用领域1.航空航天领域:激光熔覆技术可以用于修复飞机发动机叶片的磨损、改进航空发动机的设计,提高发动机的工作效率和寿命。
2.汽车制造领域:激光熔覆技术可以用于汽车发动机的制造、制动系统、转向系统和传动系统等零部件的加工,使汽车更加耐用、安全、高效。
3.电子领域:激光熔覆技术可以用于电子元器件的制造,如微电子元件、光电子器件和信息存储器件等。
4.医疗领域:激光熔覆技术可以用于医疗器械的制造,如人工关节、牙齿种植体和假肢等。
三、技术优势1.高效:激光熔覆技术是一种高效的制造技术,可以在短时间内完成复杂的加工任务。
2.高质:激光熔覆技术可以制造出具有高质量表面和内部结构的零部件和工件。
3.高精度:激光熔覆技术具有高精度的特点,可以制造出细小的零部件和工件。
4.节能环保:激光熔覆技术采用粉末材料加工,与传统的加工方式相比,不仅能够节约材料,还能减少能源消耗和废料产生。
四、技术瓶颈激光熔覆技术虽然具有很多优势,但仍然存在着一些技术瓶颈,主要包括:1.成本高:激光熔覆设备的价格相对较高,需要大量的投资。
2.材料选择有限:激光熔覆技术目前只能用于一些高温合金等特殊材料的加工,还不能广泛应用于其他材料的制造。
3.工艺复杂:激光熔覆技术的工艺较为复杂,需要高技能的操作人员和专业的设备维护人员。
激光熔覆技术综述作者:赵月红赵新红来源:《速读·中旬》2021年第10期◆摘要:激光熔覆主要是通过改进表面性能,如强度、导电性、抗磨性与抗蚀性等,使材料通过激光熔覆技术获得基材所缺少的优异性能,从而使材料的应用更深、更广。
激光熔覆是一种新兴的表面改性技术,论述了激光熔覆技术及其发展过程,从基体材料和熔覆材料两方面研究了激光熔覆技术的研究现状。
◆关键词:激光熔覆;熔覆层;基体激光熔覆是指在基材表面熔覆一层复合涂层,对基体材料表面性质进行改善的新技术,利用的是激光的高能量使熔覆粉末与基体之间形成冶金结合达到性能要求,熔覆后的表面涂层性能可以根据性能要求利用不同的熔覆粉末,最终达到力学性能与物理性能的改进。
激光熔覆具有稀释度低、组织致密性好、涂层与基体达到冶金结合等特点,因此激光熔覆技术应用前景十分广阔。
利用激光熔覆制造新型材料,已成为近年来的研究热点。
一、激光熔覆技术的发展过程激光熔覆技术的发展经历了近半个世纪,早期激光熔覆技术主要集中在激光熔覆特性、不同材料与基体组合的激光熔覆工艺及参数、激光熔覆层的微光组织结构和金相分析、激光熔覆层的性能、熔覆层缺陷以及激光熔覆应用等方面研究;现代激光熔覆主要集中在激光熔覆基础理论和模型,激光熔覆高性能送粉和喷嘴,用激光熔覆制备新材料,基于激光熔覆的快速成形与制造技术等领域的研究。
我国对激光熔覆技术的研究始于上世纪90年代初期,研究方法不断改进并得到了很大的提高,主要进行的研究方向如下:1.激光工艺参数对熔覆层性能的影响。
2.激光熔覆过程中添加稀土氧化物对涂层组织性能的影响。
3.激光熔覆陶瓷颗粒相增强熔覆层强度。
二、激光熔覆技术的研究现状激光熔覆技术在诸多的材料如钛合金、合金钢、模具钢以及各种有色金属等材料有了广泛的应用。
激光熔覆材料是用于制备涂层的,并制约涂层特性。
材料的改变将直接影响涂层的使用性能,因此熔覆层材料的开发始终是研究的重点。
现在激光熔覆材料主要有自溶性合金粉末、复合粉末和陶瓷粉末。
激光熔覆的应用及前景激光熔覆是一种通过激光束将金属、塑料等材料熔化后与基体表面融合的表面处理技术。
它具有高精度、高效率、低热影响区等优点,被广泛应用于航空航天、汽车制造、电子设备、工具刀具、冶金等行业。
激光熔覆技术未来的前景十分广阔,以下是详细分析。
首先,激光熔覆在航空航天领域具有重要应用前景。
航空航天工业对材料的性能要求极高,激光熔覆技术可通过在零件表面形成高硬度、高粘附力的涂层,提高零件的耐磨、耐腐蚀、抗高温等性能,从而延长零件使用寿命,提高飞行器的可靠性和安全性。
其次,激光熔覆在汽车制造行业有广泛应用前景。
随着汽车工业的快速发展,对零部件的耐磨、耐腐蚀性能要求也越来越高。
激光熔覆技术可以在发动机缸套、活塞环、气门座圈等部位形成高硬度、低摩擦系数的涂层,大幅提高汽车的使用寿命和性能。
此外,激光熔覆还可以应用于汽车车身和零部件的表面美化处理,如通过激光熔覆技术在汽车外壳上形成金属漆等不锈钢涂层,提高汽车的外观质量。
再次,激光熔覆在电子设备制造行业有重要的应用前景。
随着电子设备的迅猛发展,对导电、散热性能的要求越来越高。
激光熔覆技术可以在电子器件的金属基板上形成导电层,提高电路板的导电性能;同时,激光熔覆还可以在电子散热器上形成高散热系数的涂层,有效提高散热效果。
此外,激光熔覆还可用于电子产品的表面装饰,如手机外壳、电脑键盘等。
此外,激光熔覆在工具刀具制造领域有广泛的应用前景。
工具刀具是生产加工的重要工具,对耐磨性、切削性能要求极高。
激光熔覆技术可以在刀具表面形成高硬度、高温硬度的涂层,提高刀具的耐磨性、切削性能以及抗热疲劳性能,从而提高刀具的使用寿命和可靠性。
最后,激光熔覆还可应用于冶金领域。
冶金材料的性能直接影响到汽车、航空航天等重要行业的发展。
激光熔覆技术可以在金属材料的表面形成覆盖层,改善材料的性能。
特别是在高温、高压、高腐蚀等恶劣环境下,通过激光熔覆技术形成的保护层可以提高材料的耐蚀性、耐高温性能和机械性能,从而提高材料的应用范围和效率。
一、激光熔覆的原理激光溶覆是利用高能激光束辐照,通过迅速熔化、扩展和凝固,在基材表面熔覆一层具有特殊物理、化学或力学性能的材料,构成一种新的复合材料,以弥补基体所缺少的高性能。
能充分发挥二者的优势,克服彼此的不足。
可以根据工件的工况要求,熔覆各种(设计)成分的金属或非金属,制备耐热、耐蚀、耐磨、抗氧化、抗疲劳或具有光、电、磁特性的表面覆层。
通过激光熔覆,可在低熔点材料上熔覆一层高熔点的合金,亦可使非相变材料(AI 、Cu 、Ni 等)和非金属材料的表面得到强化。
在工件表面制备覆层以改善表面性能的方法很多,在工业中应用较多的是堆焊、热喷涂和等离子喷焊等,与上述表面强化技术相比,激光熔覆具有下述优点:(1 )熔覆层晶粒细小,结构致密,因而硬度一般较高,耐磨、耐蚀等性能亦更为优异。
(2 )熔覆层稀释率低,由于激光作用时间短,基材的熔化量小,对熔覆层的冲淡率低(一般仅为 5%-8%),因此可在熔覆层较薄的情况下,获得所要求的成分与性能,节约昂贵的覆层材料。
(3 )激光熔覆热影响区小,工件变形小,熔覆成品率高。
(4 )激光熔覆过程易实现自动化生产,覆层质量稳定,如在熔覆过程中熔覆厚度可实现连续调节,这在其他工艺中是难以实现的。
由于激光熔覆的上述优点,它在航空、航天乃至民用产品工业领域中都有较广阔的应用前景,已成为当今材料领域研究和开发的热点。
激光熔覆技术应用过程中的关键问题之一是熔覆层的开裂问题,尤其是大工件的熔覆层,裂缝几乎难以避免,为此,研究者们除了改进设备,探索合适工艺,还在研制适合激光熔覆工艺特点的熔覆用合金粉末和其他熔覆材料。
二、激光熔覆工艺方法激光熔覆工艺方法有两种类型:1、二步法(预置法)该法是在激光熔覆处理前,先将熔覆材料置于工作表面,然后采用激光将其熔化,冷凝后形成熔覆层。
预置熔覆材料的方式包括:(1 )预置涂覆层:通常是应用手工涂敷,最为经济、方便、它是用粘结剂将熔覆用粉末调成糊状置于工件表面,干燥后再进行激光熔覆处理。
激光熔覆应用场景激光熔覆技术是一种非常有前景的表面工程技术,它通过激光束将喷粉材料和基础材料熔化,形成一层均匀的涂层,可以改善零件的表面性能,增加零件的使用寿命,提高零件的耐磨性、耐腐蚀性和抗疲劳能力。
下面我们来看看激光熔覆技术的应用场景。
1、航空航天领域航空航天领域需要使用高强度、高耐久性、高温抗蚀等特性的零部件,因此激光熔覆技术在航空航天领域的应用非常广泛。
例如,在飞机发动机领域使用激光熔覆技术,可以熔覆高温合金、抗疲劳合金等材料,提高发动机的性能和寿命,从而提高整个飞机的安全性和可靠性。
2、汽车工业汽车工业也是激光熔覆技术的重要应用领域之一。
激光熔覆技术可以应用于汽车发动机、传动装置、底盘等零部件表面的涂层加工。
例如,在气门、缸体、曲轴等部件上可以使用激光熔覆技术覆盖耐热合金、耐磨合金、耐腐蚀合金等材料,从而提高零件的耐用性和性能。
3、船舶制造船舶制造涉及复杂的工艺过程和高性能零部件的生产,激光熔覆技术可以应用于船舶零部件表面的涂层加工,提高零件的耐用性和性能。
例如,在船用发动机、尾轮、推进器等部件上采用激光熔覆涂层可以有效提高其耐磨性、抗腐蚀性和耐高温性能,从而降低维护成本,延长设备的使用寿命。
4、石油化工石油化工行业是激光熔覆技术的重要应用领域之一。
熔覆涂层可以应用于管道、容器、阀门等石油化工设备的内、外表面,提高设备的抗腐蚀能力,降低维护成本,延长设备的使用寿命。
5、医疗器械医疗器械需要耐磨、防腐、耐高温等特性的零部件,在医疗器械的制造中也可以应用激光熔覆技术。
激光熔覆可用于医疗器械表面的涂层加工,如人工髋关节、支架、植入物等,可以显著提高器械的耐用性和性能,同时也可减少手术次数和治疗周期。
综上所述,激光熔覆技术在航空航天、汽车工业、船舶制造、石油化工、医疗器械等领域都具有广泛的应用前景,在未来的发展中还有很大的空间和潜力。
浅谈激光熔覆技术在石化机械维修中的应用摘要:本文首先对激光熔覆技术进行概述,然后分析了激光修理技术的开发与应用,最后列举了激光熔覆工业化应用实例。
关键词:激光熔覆技术,石化机械,维修,应用实例。
中图分类号: f407.4 文献标识码:a文章编号:一、激光熔覆技术概述1.1 激光熔覆技术的定义激光熔覆技术是指以不同的填料方式在被涂覆基体表面上放置选择的涂层材料,经激光辐照使之和基体表面一薄层同时熔化,并快速凝固后形成稀释度极低并与基体材料成冶金结合的表面涂层,从而显著改善基体材料表面的耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化及电器特性等的工艺方法。
激光熔覆技术是20世纪70年代随着大功率激光器的发展而兴起的一种新的表面改性技术,是指激光表面熔敷技术是在激光束作用下将合金粉末或陶瓷粉末与基体表面迅速加热并熔化,光束移开后自激冷却形成稀释率极低,与基体材料呈冶金结合的表面涂层,从而显著改善基体表面耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化及电气特性等的一种表面强化方法[.如对60#钢进行碳钨激光熔覆后,硬度最高达2200hv以上,耐磨损性能为基体60#钢的20倍左右。
在q235钢表面激光熔覆cocrsib合金后,将其耐磨性与火焰喷涂的耐蚀性进行了对比,发现前者的耐蚀性明显高于后者。
激光熔覆技术是一种经济效益很高的新技术,它可以在廉价金属基材上制备出高性能的合金表面而不影响基体的性质,降低成本,节约贵重稀有金属材料,因此,世界上各工业先进国家对激光熔覆技术的研究及应用都非常重视。
1.2 激光熔覆的技术特点激光熔覆技术的基本特点是覆层平整、稀释率低、与基材的冶金结合强度高。
低稀释率有利于保证熔覆层的成分和性能,而覆层的表面均匀性将使后续加工量大大降低,也因此降低了后续加工成本。
熔覆过程中工件肌体温度小、变形量小,对工件肌体原有性能影响小,因而能大大满足工件现场修复的需要,实现在较短的时间内恢复工件使用功能的要求,满足了石化生产中因设备故障而“应急”恢复功能的需求。
激光熔覆与氩弧焊熔覆、焊条电弧焊熔覆的比较发布时间:2021-05-21T12:01:09.673Z 来源:《基层建设》2020年第31期作者:刘素志[导读] 摘要:激光熔覆与氩弧焊熔覆、焊条电弧焊熔覆是当前机械零部件生产中非常常见的热加工工艺,且其各有优劣点。
中核控制系统工程有限公司 100176摘要:激光熔覆与氩弧焊熔覆、焊条电弧焊熔覆是当前机械零部件生产中非常常见的热加工工艺,且其各有优劣点。
本文对三种技术进行了简单的比较,并重点就激光熔覆的应用展开了探讨,仅供参考。
关键词:激光熔覆;氩弧焊熔覆;焊条电弧焊熔覆;特点比较工业生产,尤其是重工业设备的生产加工是当今社会经济发展的重要支柱,随着我国工业化水平的不断提高,越来越多的机械设备都开始使用模具成型的办法进行生产加工。
但是传统模具生产技术不够成熟,模具使用寿命比较低,模具失效或造成严重的经济损失。
激光熔覆技术能够对模具表面进行强化修复,更好的保障模具质量。
因此在现阶段加强对于激光熔覆技术在模具中应用的研究具有重要的现实意义,能够更加全面的掌握关于激光熔覆技术的相关特点及工艺,更好的发挥激光熔覆技术的优势,全面提升模具生产质量,满足模具成型加工的需求,促进模具成型产业的良好发展。
1、激光熔覆概述从上世纪80年代开始,激光熔覆技术开始在工业生产领域推广使用,这种新兴技术属于激光表面工程领域,主要就是利用高能激光束对目标金属的表面进行辐照,使得金属表面能够迅速完成熔化凝固的过程。
而且可以在金属表面覆盖一种新的材料,这样经过激光辐照,熔化凝固就可以形成一种全新的复合材料。
经过这样的处理,金属表面的物理性能得到显著的提升。
而且这种熔覆技术的冷却速度非常快,在很短的时间内就能够完成熔覆过程,得到紧凑的熔覆组织结构和良好的冶金结合结果。
随着自动化技术的应用,激光熔覆使用的材料更少,能耗更低,整个技术性价比也更高,质量更优秀。
目前激光熔覆技术的应用主要包括材料表面改性、产品表面修复和产品原型制造三个方面。