环形激光熔覆技术研究现状及展望

环形激光熔覆技术是一项利用中空环形的聚焦高能激光束和光内输送的熔覆材料同轴耦合作用于基体表面的典型材料沉积加工技术。与传统激光熔覆技术相比,它在激光能量利用率、熔覆材料沉积率、光料耦合精度、熔覆过程稳定性和熔覆层结合质量等方面均有大幅度提升,因此备受关注。介绍了基于传统激光熔覆技术发展而来的各类典型加工头的工作特点,在此基础上概述了环形激光熔覆技术的原理和技术优势,进一步分析了环形激光熔覆加工头内部的光路结构对环形激光熔覆技术的影响。重点综述了典型的环形激光熔覆加工头内部的光路结构与聚焦光斑形态之间的关系,基于不同的光路设计原理,对目前具有代表性的加工头进行了分析和归纳,对各类加工头的工作特点进行了论述和总结。除此之外,还分析了焦斑形态变化和能量分布对光料耦合过程的影响,总结了基于环形焦斑辐照下的熔覆材料在不同状态(固相和液相)的典型沉积应用。最后对环形激光熔覆技术未来在激光金属沉积领域的潜在应用及发展趋势做出展望。     

钛及钛合金表面涂层制备方法研究现状

随着钛合金应用范围不断扩大,对其性能也提出了更高的要求,钛合金的表面改性成为研究热点。综述了激光熔覆、微弧氧化和喷涂技术在钛合金表面改性中的应用,分析了各种方法的研究进展、影响涂层质量和性能的因素,并对其存在的问题和发展趋势进行了总结。激光熔覆技术在钛合金涂层的应用,主要采用自生制备陶瓷涂层,该方法增强相与基体结合界面干净,结合力较大,不容易脱落;钛合金微弧氧化较为热门的为激光复合微弧氧化技术,但其应用还存在氧化膜的膜基结合和膜层多孔问题,影响基材的耐蚀性;冷喷涂技术在钛合金表面制备喷涂涂层具备制备温度低、涂层沉积率较高、孔隙率低等特点,对冷喷涂钛合金涂层调控手段主要在喷涂参数、粉末状态、基体状态和喷嘴等方面,未来的研究趋势是冷喷涂技术与其他技术如激光熔覆、搅拌摩擦焊等的融合。     

定向凝固镍基高温合金表面微弧火花外延沉积MCrAlY涂层

在分析微弧火花沉积工艺产生的单熔体快速凝固过程的基础上,提出将微弧火花沉积用于制备具有定向凝固特征的防护涂层.结果表明:采用微弧火花沉积可在定向凝固高温合金表面获得超细的胞状柱晶结构、外延生长的MCrAlY涂层.与激光外延生长涂层相比,微弧火花外延涂层能够保持完全的柱状晶结构,而激光外延涂层表层通常会形成等轴晶层;另外,在组织均匀性、组织粗细、界面熔合区大小等方面微弧火花涂层具有明显的优势.     

金属喷涂、堆焊与修复

20106216 钛合金表面处理技术的研究进展／姜海涛…／／电镀与精饰．-2010,32（10）：15～20综述了钛合金表面处理的各种方法,如电镀、化学镀、热扩散、微弧氧化、等离子喷涂、离子注人、气相沉积法、激光表面合金化和激光熔覆、双层辉光离子渗镀和加弧辉光离子渗镀、纳米化技术、液相沉积、离子轰击等。同时     

铝合金表面处理技术新进展

简要介绍了铝合金表面处理技术的新进展,重点介绍了铝合金的阳极氧化、电镀、化学镀和微弧氧化、激光熔覆等工艺.     

第十二研究所材料及表面工程研究室

<正>材料及表面工程研究室简介材料及表面工程研究室拥有多台激光加工成套设备、300KW微弧氧化设备、超音速火焰喷涂设备、多台化学热处理炉、多用途离子轰击炉及等离子喷涂等重点设备。致力于激光加工及修复、微弧氧化制膜、表面化学热处理、热喷涂加工与修复、电火花沉积、新材料新工艺开发等方面的研制与攻关。表面处理领域拥有激光修复、激光熔覆、激光合金化、激光相变硬化、铝镁钛微弧氧化制膜、电火花沉积修复、可控渗碳、氮碳共渗、离子渗氮、等离子或火焰喷涂表面改性等大量实用     

激光感应复合熔覆中熔覆层有效能量分析

在同步送粉激光感应复合熔覆试验的基础上,提出了感应能量密度和熔覆材料的单位质量激光比能两个重要的能量参数.以临界熔覆状态为研究对象,计算分析了单位时间熔覆层质量和熔覆层的有效能量.结果表明,感应加热对复合熔覆工艺有显著影响.在一定感应能量密度范围内,随感应能量密度增加,粉末沉积量增加,熔覆材料的单位质量激光比能减小;当激光参数和感应能量密度一定时,熔覆材料的单位质量激光比能随送粉率增加而增加;当感应能量密度超过一定值时,粉末沉积量和熔覆材料的单位质量激光比能基本保持稳定.     

激光熔覆技术研究进展分析

采用CiteSpace软件对从中国知网检索的激光熔覆技术文献进行了关键词聚类分析,在此基础上分析了激光熔覆技术的研究进展,分析了熔覆方法及设备、熔覆材料、熔覆层组织和性能、熔覆过程数值模拟及激光熔覆应用等领域的研究进展情况。从对激光熔覆研究进展的分析结果可以看出未来的发展方向包括开发大功率半导体激光熔覆设备,开发激光熔覆专用系列熔覆材料,开展激光熔覆组织生长、演化过程的模拟研究,拓宽激光熔覆快速成型技术的应用领域。     

激光熔覆技术研究进展

激光熔覆技术是一种先进的材料表面改性技术,具有稀释率小、熔覆层组织致密、涂层与基体结合良好及工作环境无污染等优点。从激光熔覆喷头、激光熔覆工艺、激光熔覆材料、激光熔覆技术的工业应用这4个方面,综述了激光熔覆的研究进展。其中,在激光熔覆喷头方面,介绍了激光光斑的种类及转换原理和熔覆材料的引入方式,总结了激光束与粉束的耦合模式和熔覆喷头的种类,包括旁轴送粉熔覆喷头、光外同轴送粉喷头、光内同轴送粉喷头以及特殊工况下的熔覆喷头。在激光熔覆工艺方面,阐述了工艺参数对熔覆层宏观形貌和组织性能的影响,总结了激光熔覆复合工艺的辅助加工方法,论述了超高速激光熔覆新工艺的原理及技术优势,并介绍了激光熔覆过程控制的研究进展。在激光熔覆材料方面,阐述了熔覆材料的种类及增强相的添加方式。在激光熔覆技术的工业应用方面,介绍了激光熔覆技术在矿山机械、模具再制造以及铁路修复等领域的应用。最后对激光熔覆技术的发展趋势及应用前景做出了展望。     

钛合金表面耐磨处理技术研究现状

钛合金具有比强度高,中高温性能好和耐腐蚀等显著优点,但其缺点是表面硬度低、耐磨性能差,为了提高钛及钛合金的耐磨性,有效地利用钛合金的优良性能。本文对钛合金表面耐磨处理技术的各种方法,如电镀、化学镀、热喷涂技术、化学热处理、气相沉积、离子注入、微弧氧化、激光表面合金化和激光熔覆、等离子喷涂、加弧辉光离子渗镀与双层辉光离子渗镀技术、表面纳米化技术、电泳涂装、钛合金表面电火花沉积强化技术、热扩散、液相沉积、离子轰击等等进行了综述。