激光增材制造围绕金属3D打印、激光表面修复、功能性部件展开研发和市场活动。但是对于不同的材料,由于自身的热物理性能及对激光的吸收率不同,表现出不同的激光切割适应性。通过技术团队研发和核心技术产业化,研发出具有自主知识产权的金属3D打印设备、激光熔覆设备以及功能性部件,突破国外核心技术的垄断,以持续研发及技术装备的升级应用,带动增材制造产业化发展,促进传统制造业向现代化智能装备制造业的
激光切割机改造熔覆
激光增材制造围绕金属3D打印、激光表面修复、功能性部件展开研发和市场活动。但是对于不同的材料,由于自身的热物理性能及对激光的吸收率不同,表现出不同的激光切割适应性。通过技术团队研发和核心技术产业化,研发出具有自主知识产权的金属3D打印设备、激光熔覆设备以及功能性部件,突破国外核心技术的垄断,以持续研发及技术装备的升级应用,带动增材制造产业化发展,促进传统制造业向现代化智能装备制造业的转型。
焊接时通常采用聚焦方式会聚激光,一般选用63~254mm(2.5”~10”)焦距的透镜。进行激光熔凝处理的冶金行业各种材料的轧辊、导卫等工件,其表面粗糙度已经接近激光淬火的水平。聚焦光斑大小与焦距成正比,焦距越短,光斑越小。但焦距长短也影响焦深,即焦深随着焦距同步增加,所以短焦距可提高功率密度,但因焦深小,必须保持透镜与工件的间距,且熔深也不大。由于受焊接过程中产生的飞溅物和激光模式的影响,实际焊接使用的焦深多为焦距126mm(5”)。当接缝较大或需要通过加大光斑尺寸来增加焊缝时,可选择254mm(10”)焦距的透镜,在此情况下,为了达到深熔小孔效应,需要更高的激光输出功率(功率密度)。
当激光功率超过2kW时,特别是对于10.6μm的CO2激光束,由于采用特殊光学材料构成光学系统,为了避免聚焦透镜遭光学破坏的危险,经常选用反射聚焦方法,一般采用抛光铜镜作反射镜。由于能有效冷却,它常被推荐用于高功率激光束聚焦
超高速激光熔覆技术完成的熔覆涂层冶金质量高、稀释率低、变形小、表面光洁度高,属于环保的再制造加工技术,在工业再制造领域能极大地减少企业的后续机加工成本,能有效延长产品使用周期,为企业节省大量后期维修费用。在汽车制造领域,小汽车顶窗等空间曲线的切割技术都已经获得广泛应用。和传统的熔覆激光技术相比,超高速激光熔覆技术的工作效率要快上百倍。普通的激光熔覆技术速率是0.5—2 米/分钟,而超高速激光熔覆技术可达到50—200 米/分钟,镀层速度至少提高了100 倍。超过1平方米/小时的涂层率可以使激光熔覆的成本降低到与镀硬铬成本相当。超高速激光熔覆技术的另一个优点是:目前可以在零件表面制备大规模的不同成分涂层,这将有可能生产出在生命周期内不会磨损的零件。

激光冲击强化
概念
不同于一般的激光加工,不是利用激光产生的热效应,而是利用激光诱导等离子体冲击波产生的力学效应来改善材料表面组织和性能的。
优势
① 激光冲击强化能有效地保护被处理试样表面;
② 激光冲击强化处理具有可叠加性;
③ 激光冲击强化可获得特别高的冲击力,产生很深的强化层;
④ 激光冲击强化可在室温、空气条件下进行,工艺过程清洁、无污染,是一种绿色、环保的表面强化方法,并且处理后试样表面的光洁度较高,特别适合对表面质量要求较高的试样进行局部强化处理;
⑤ 激光便于聚焦和传播,激光冲击加工柔性更好,在常规方法无法进入的局部表面或不规则复杂空间的强化处理方面,具有明显的优势,而且激光冲击强化的控制参数较少(激光功率密度、激光光斑尺寸、激光脉冲持续时间),易于和控制,便于实现自动化生产;
⑥ 与传统机械喷丸相比,激光冲击处理获得的材料表面残余应力深度可达1 mm,约为机械喷丸的2~5倍,而其加工硬化程度明显机械喷丸处理;同时可保留较好的表面形貌,激光冲击处理后的表面不平度明显机械喷丸处理;
特点
① 超高压,冲击波峰压达到数万个大气压;
② 超快,塑性变形时间仅仅几十ns;
③ 超高应变率,达到107s-1,比机械喷丸强化高万倍。

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