齿轮模数对激光熔覆层开裂倾向的影响
- 格式:pdf
- 大小:130.01 KB
- 文档页数:3
激光熔覆工艺参数和材料等因素对熔层裂纹关系影响的探讨与思考激光熔覆是一种热源集中、熔融和凝固迅速的表面修复工艺,广泛应用于金属和合金的表面涂覆、修复和改性等领域。
在激光熔覆过程中,熔层裂纹是一个重要的质量问题,对于改善熔覆层的性能和延长使用寿命具有重要意义。
本文将探讨激光熔覆工艺参数和材料等因素对熔层裂纹的关系,并提出相应的思考。
首先,激光熔覆工艺参数对熔层裂纹的影响是关键因素之一、激光功率是影响熔覆过程中加热速率和冷却速率的重要参数。
当激光功率过高时,熔池的温度梯度将增大,热影响区内的残余应力增加,容易形成熔层裂纹。
因此,合理选择激光功率,控制熔池的温度梯度和冷却速率,可以有效减小熔层裂纹的产生。
其次,激光熔覆过程中的扫描速度也对熔层裂纹的形成有重要影响。
扫描速度过高,将导致熔层过厚,易产生热应力集中和裂纹的形成;扫描速度过低,将导致熔层过薄,容易产生裂纹。
因此,合理选取适当的扫描速度,可以减少熔层裂纹的发生。
此外,激光熔覆过程中还有其他重要的参数,如激光束直径、熔覆层厚度、激光束与工件的距离等等。
这些参数与熔层裂纹的形成有密切关系。
在激光熔覆中,激光束直径的大小和激光束与工件的距离能够影响加热区域的大小和形状,进而影响熔池的温度梯度和残余应力的分布,从而影响熔层裂纹的形成。
熔覆层厚度对于冷却速率和残余应力有明显影响,因此也会对熔层裂纹产生影响。
另外,材料特性也是影响熔层裂纹的重要因素。
不同的材料具有不同的熔点、热导率、热膨胀系数等物理特性,这将直接影响加热和冷却过程,容易引起熔层裂纹。
材料的化学成分和晶体结构也对熔层裂纹的形成起到重要作用。
一些合金中残余元素的含量可能会导致晶间腐蚀,进而引起熔层裂纹。
在研究激光熔覆工艺参数和材料等因素对熔层裂纹关系时,我们应该从实际应用需求出发,通过改变激光功率、扫描速度、激光束直径、工件与激光束的距离等参数,以测试和分析熔覆层的裂纹情况,从而优化工艺参数,减少熔层裂纹的产生。
激光熔覆修复齿轮轴工艺研究张 智,谢沛霖(海军工程大学机械系,湖北武汉430033) 摘要:采用激光熔覆工艺对某船用减速齿轮箱齿轮轴的磨损齿面进行尺寸修复。
为制定合理的修复方案,建立了齿轮轴齿面激光熔覆温度场模型,通过计算分析,结合样块试验,确定了修复过程中的激光熔覆主要工艺参数;选用单向送粉双向扫描的熔覆方法,解决了熔覆层开裂的问题;针对计算结果中出现的齿面进出端和齿顶热集中效应和热冲击效应引起的过烧现象,提出了搭接熔覆和包覆熔覆的熔覆工艺,较好地消除了过烧现象。
最终在磨损轮齿上得到了厚度达0.7mm质量稳定的优质熔覆层,完成了磨损轮齿的尺寸修复。
该激光熔覆工艺可为类似的修复问题提供借鉴和指导。
关键词:激光熔覆;温度场;齿轮轴;修复中图分类号:TG456.7Laser Cladding T echnic Study in G ear Shaft R epairZhang Zhi,Xie Peilin(Naval University of Engineering,Wuhan430033,China)Abstract:With the aid of experiment in specimen,the temperature field model of laser cladding on gear shaft is constructed to design a project which used to repair the wear gear in ship deceleration gear box.The technic of unidirectional powder feeding and two way scanning is used to solve the crack problem in cladding.The technic of lapping cladding and whole cladding are used to solve the over heat problem in part of gear arose by heat impact and heat concentrate.Finally,quality cladding which thickness valued0.7mm is gained in tooth of wear gear.The laser cladding technic in this project to repair wear gear can be used in the other similarity.K ey w ords:laser cladding;temperature field;gear shaft;repair 某船用减速齿轮箱齿轮轴在使用过程中,由于工作环境恶劣和长期过载导致齿轮轴轮齿齿面磨损,啮合间隙增大,致使工作时冲击振动和噪音超出正常允许范围。
简述工艺参数对激光熔覆的影响激光熔覆是一种先进的材料加工技术,广泛应用于航空、航天、汽车、船舶、医疗设备等领域。
在使用激光熔覆技术时,工艺参数的选择非常重要,能够影响熔覆质量、效率和成本等方面。
本文将从以下几个方面简要阐述工艺参数对激光熔覆的影响。
一、激光参数激光功率、波长、脉冲频率等参数对熔覆过程有着重要的影响。
激光功率越大,熔覆速度越快,但如果功率过大会导致过度熔化、氧化等问题。
激光波长和脉冲频率对材料的吸收和反射率有影响,需要根据材料特性进行选择。
二、粉末参数粉末参数包括粉末粒径、粉末形状、粉末密度等。
较小的粒径可以提高熔覆质量,但也会增加成本。
不同形状的粉末对熔覆形成的组织结构、成分等有着不同的影响。
粉末密度对成型效率和熔覆质量有很大的影响,过低的密度会导致熔覆质量不稳定,过高则增加成本。
三、扫描速度扫描速度是指激光在材料表面移动的速度。
扫描速度对熔覆质量、熔覆深度和成型效率等有着非常重要的影响。
过快的扫描速度会导致熔覆质量下降,成型效率也会受到影响;而过慢的扫描速度则会大大降低熔覆效率。
四、功率密度与层数功率密度是指激光能量在单位面积上的分布,而层数是指在一定厚度以上,激光对材料进行熔覆的次数。
选择适当的功率密度和层数能够提高熔覆质量,但过度增加功率密度和层数也会导致成本的提高。
综上所述,工艺参数对激光熔覆的影响非常重要,需要根据不同材料、不同场合和不同需求进行选择。
合理的工艺参数能够提高激光熔覆的效率和质量,降低成本,能够为各行各业提供更好的材料加工服务。
简述工艺参数对激光熔覆的影响激光熔覆是将熔融金属液体喷射或定向注入熔温总体的工艺,是一种能够有效表面保护金属、提高其耐蚀性和磨损性等功能的表面处理技术。
它的优点包括高度工艺化、高加工精度、优良的组织结构和外观质量,同时可以完全封闭焊道,消除焊缝开裂等问题。
激光熔覆工艺对影响被加工物体表面处理质量至关重要,其工艺参数是影响它整体表面处理效果的关键。
其中包括激光束聚焦点大小、焊丝尺寸以及焊缝形状等,还有相关的激光脉宽、工作距离以及空气冷却的参数。
所有的参数都必须在合理范围内管理,以保证焊接层的质量和性能。
激光熔覆工艺的焊接参数包括焊接温度、焊接速度、焊接时间、焊接深度等,这些参数对激光焊接影响很大。
焊接温度是影响熔融池和焊道深度的关键因素。
焊接速度或工作距离能够精确控制焊接温度,并影响焊接深度,还可以调节熔融池大小用于改善焊接层外观质量。
此外,焊接时间和焊接深度也会对焊缝的形状和质量产生重要影响。
如果焊缝太浅,就会导致表面缺陷,如果太深,可能会导致焊接缺陷。
激光熔覆还受材料工艺参数的影响,如熔融温度、熔融池流速等。
材料熔融温度超过了被覆部件的相对温度,超高的熔融温度将直接影响焊缝的强度和可靠性,特别是焊缝的内部结构变化,而过低的熔融温度则可能会影响焊道密度。
而熔融池流速越低,焊接质量越高,熔融层的深度、形状和组织结构都有更好的保证。
另外,激光熔覆还受空气冷却参数的影响,例如空气流速和流量,这些参数会直接影响熔融表面的平整度和外观质量,并降低焊接层的温度,减少热影响区并影响焊道深度。
综上所述,激光熔覆工艺参数对其优良表面处理效果十分重要,必须在允许范围内恰当地控制其参数才能使激光熔覆工艺应用获得最佳效果。
如有不当设置,将会对激光熔覆表面处理的效果造成严重影响,而且影响效果无法被简单纠正。
这就是为什么对于激光熔覆而言,选择最佳的工艺参数是极为重要的。
激光熔覆工艺与粉末对覆层开裂行为的影响石世宏 李必文(中南工学院,衡阳 421001)提要:在高参数阀门零件密封面上进行厚覆层激光熔覆时,发现覆层裂纹是主要的质量缺陷。
本文主要讨论熔覆工艺,覆层材料二方面对激光熔覆层开裂行为的影响。
关键词:激光熔覆、覆层裂纹influences of technology and powder in laser cladding treatmenton cracking behavior of cladding layerS hi S hihong L i Biwen(Central2S outh Institute of Technology,Hengyang 421001)Abstract:It is found that cracks of cladding layer is one of the main defects in the laser cladding of thick layer on the sealing surface of high parameter valve.This article discusses the influences of laser cladding technology and material of cladding layer on cracking behavior of cladding layer.K ey w ords:laser cladding,cracks of cladding layer1 引言Ξ我们在高参数核阀,石化阀门等零件的主要密封面上进行大功率激光熔覆时,发现覆层裂纹是影响其质量的主要原因,特别对于厚层熔覆,裂纹经常难以避免。
这种状况成了激光熔覆技术向产业化推进的一大障碍。
本文主要结合实验研究过程。
对覆层的开裂行为及影响因素从熔覆工艺,覆层材料等方面做一探讨,为厚层激光熔覆的质量控制提供一参考依据。
简述工艺参数对激光熔覆的影响【摘要】激光熔覆技术是一种高精度的表面涂覆技术,其质量受到工艺参数的影响。
本文首先介绍了激光熔覆技术的发展历程和工艺参数的概念。
接着分析了激光功率、扫描速度、气氛控制、粉末品质、辅助材料等工艺参数对熔覆质量的影响。
通过综合分析各个工艺参数的影响,得出了工艺参数对激光熔覆的综合影响。
同时探讨了未来激光熔覆技术的发展方向,为进一步提高熔覆质量提供了理论依据。
本文对激光熔覆技术及其工艺参数的影响进行了系统的总结和分析,对于进一步推动该技术的发展具有重要的参考价值。
【关键词】激光熔覆技术、工艺参数、激光功率、扫描速度、气氛控制、粉末品质、辅助材料、综合影响、未来发展方向1. 引言1.1 激光熔覆技术的发展激光熔覆技术的发展主要体现在以下几个方面:激光设备的技术不断提升,激光功率、束斑形状、扫描系统等关键技术得到了改进和优化,使得激光熔覆技术更加精准和高效。
激光熔覆材料的种类和质量不断提高,各种合金粉末、陶瓷粉末等材料被广泛应用于激光熔覆过程中,为实现不同性能要求的涂层提供了更多可能性。
激光熔覆技术的自动化程度也在不断提高,自动化生产线的应用使得生产效率得到了大幅提升。
激光熔覆技术在表面处理领域的应用前景十分广阔,随着技术的不断创新和完善,它将会成为工业制造领域中不可或缺的重要技术之一。
1.2 工艺参数的概念工艺参数是指在激光熔覆过程中可以调节和控制的各项参数。
这些参数包括激光功率、扫描速度、气氛控制、粉末品质和辅助材料等。
通过精确控制这些工艺参数,可以实现对激光熔覆过程的精准控制,从而达到最佳的熔覆效果。
激光熔覆过程中的工艺参数直接影响着熔覆涂层的质量和性能,因此对这些参数进行合理的调节和优化至关重要。
在实际应用中,根据不同的材料和工件要求,需要针对不同的工艺参数进行调整,以达到最佳的熔覆效果。
对工艺参数的深入理解和熟练掌握是提高激光熔覆工艺的关键,在未来的发展中,随着技术的不断进步,对工艺参数的研究和优化将会变得越来越重要。
简述工艺参数对激光熔覆的影响激光熔覆是一种先进的表面处理技术,它通过激光束对工件表面进行加热,再将熔化的金属粉末喷射到表面,形成一层均匀的涂层。
这种技术可以提高工件的耐磨性、耐腐蚀性和热稳定性,是一种重要的表面强化方法。
而工艺参数对激光熔覆过程具有重要的影响,不同的工艺参数会影响熔覆层的质量、成形和性能。
下面我们就来简要介绍一下工艺参数对激光熔覆的影响。
激光功率是影响激光熔覆效果的重要参数之一。
激光功率的大小直接影响到熔覆层的熔化深度和熔化范围。
一般来说,激光功率越大,熔化深度就越大,覆盖范围也会更广。
但是如果激光功率过大,可能会导致熔化过深甚至烧穿工件,在选择激光功率时需要根据不同的工件材料和要求进行调整,以确保熔覆层的质量和性能。
激光熔覆过程中金属粉末的喷射量也是影响熔覆效果的重要参数之一。
金属粉末的喷射量直接影响到熔覆层的厚度和均匀性。
一般来说,较大的金属粉末喷射量可以形成较厚的熔覆层,但如果喷射量过大,可能会导致熔覆层的过量堆积和气孔的产生,影响熔覆层的质量和性能。
因此在实际操作中需要根据工件表面的状况和要求,合理设置金属粉末的喷射量,以保证熔覆层的质量和均匀性。
激光熔覆的气氛环境对熔覆效果也有一定的影响。
合适的气氛环境可以保证熔覆过程中金属粉末的熔化和液态扩散,有利于提高熔覆层的质量和成形精度。
一般来说,惰性气体如氩气或氮气是常用的气氛环境,它们可以有效阻止金属粉末氧化和污染,提高熔覆层的质量和成形精度。
激光熔覆的基底材料和预处理也会对熔覆效果产生重要影响。
不同的基底材料对激光能量的吸收和热传导有不同的特性,这会影响到熔覆过程中热量的传导和分布,对熔覆层的成形和质量产生影响。
基底材料的表面粗糙度和清洁度也会对熔覆层的结合质量和粗糙度产生重要影响,因此在实际操作中需要对基底材料进行合理的预处理,以保证熔覆层的质量和性能。
工艺参数对激光熔覆过程具有重要的影响,不同的工艺参数会直接影响熔覆层的质量、成形和性能。