在工农业生产中，关键零件的性能对设备的长期稳定运转起重要的作用，磨损和腐蚀是机械关键零部件两大主要的失效形，由此造成的损失非常巨大。据美国国家材料政策委员会的一份研究报告中说明：美国每年花费近千亿美元的巨额资金，来弥补摩擦磨损引起的零件损失。其中材料部分的损失为两百亿美元。在欧洲的英国，每年因为摩擦磨损造成的损失在五亿英镑以上;八十年代我国调查发现，当时我国因腐蚀造成的损失在四百亿元人民币以上；九十年代我国全面的调查了经济工业生产中摩擦磨损造成的损失分析指出:此项损失占国民生产总值的1.8%。众所周知，摩擦磨损和腐蚀均是发生零件表面材料流失过程，而且材料其他一些失效机制也是从表面开始，采用表面防护措施延缓和控制表面的破坏，成为解决上述问题的有效方法。在解决这些问题的同时，也促进了表面工程科学和表面技术的形成与发展。　　SUS403不锈钢在高温下为奥氏体组织，而淬火后为马氏体组织，主要用于制造工具、发电机叶片、轴承等在比较苛刻的环境中服役的部件。由于尺寸薄且受到高温蒸汽的冲刷，在高温下长时间工作的蒸汽发电机叶片的前缘部位容易失效(磨损和气蚀)。为了改善叶片失效部位的性能，通常采用银基钎焊或TIG焊接方法将司太立6#合金板条焊接于叶片的前缘。另外，已有研究采用等离子堆焊方法尝试向叶片的前缘堆焊司太立6#合金粉末。但是，由于钎焊接合强度较低，而TIG电弧和等离子电弧存在热源分散，堆焊后叶片的焊接变形较大，导致焊缝成形难于控制且生产效率较低，因而很难满足叶片的使用性能要求。　　而激光堆焊过程的优点是可以形成一个具有复合功能结构、低稀释率、焊接变形小的堆焊层，且通过快速加热和冷却的堆焊过程容易获得优质而耐磨的堆焊层。另外，通过优化激光加工参数(如离焦量、焊接速度及送粉量等)可以灵活地控制堆焊层的稀释率，以满足使用性能的要求。因此，近几年，在制造领域，激光表面堆焊技术已经得到了迅速发展。日本汽车工业已将激光堆焊技术应用于汽车发动机进出气门和气门座圈的制作，而日本核电行业已将激光堆焊技术应用于成套设备的阀门零部件的生产。由于激光光束能量密度高且热量容易控制，所以对零部件的精密堆焊及薄板件的堆焊尤为适用。　　1 试验方法　　1.1 试验材质　　蒸汽发电机叶片外形如图1所示。试验叶片材质为SUS403不锈钢，其化学成分为w(C)=0.15%; w(Si)=0.5%; w(Mn)=1.0%; w(=)0.030%; w(P)=0.040%; w(Ni)=0.60%; w(Cr)=13%; 余量为Fe。堆焊采用合金粉末(尺寸为58μm～212μm)作为钴基合金司太立6#(Stellite-6)，其化学成分为w(C)=1.1%;w(Cr)=28.3%;w(Si)=1.3%;w(W)=4.3%;w(Ni)=1.6%;w(Fe)=2.0%;余量为Co。　　1.2 试验设备　　激光堆焊头部位如图2所示。热源采用额定功率为4 kW 的半导体激光器(德国LASERLINE制造LDF-4000型)。送粉器采用TWIN10-SPG(Sulzer Metco Ltd制造)。利用Ar作为送粉气体，将Stellite-6粉末输送到堆焊区。送粉速度的调节是通过送粉器圆盘旋转速度的变化来实现的，圆盘旋转越快则送粉量越多[9]，本文采用了侧向送粉方式，其中送分头喷嘴直径为2.0mm。通过专用夹具，将叶片夹持在旋转机构上。堆焊时，通过堆焊头和旋转机构的合成运动完成叶片的堆焊制造。　　激光堆焊时，需要对叶片进行适当的预热和保温。激光输出功率为2.4 kW，堆焊速度为1 m/min，离焦量为+10 mm，送粉量为16.6 g/min，保护气体(Ar)流量为30 L/min，送粉气体流量为4 L/min，堆焊层搭接率为50%。另外，堆焊后需要立即对叶片进行适当热处理。在叶片上共计堆焊两层，第一层堆焊层的尺寸约为122 mm×13 mm×1 mm，而第二层尺寸约为112 mm×12 mm×1 mm。　　2 实验结果　　通过对蒸汽发电机叶片激光堆焊层各项性能指标的分析，可得出如下结论：　　1)激光堆焊第一层和第二层交界处依次可观察到胞状晶生长、树枝状晶生长和等轴晶生长;由于受到二次加热的影响，热影响区(HAZ)内依次可以观察到熔合区、粗晶区、混合晶粒区和细晶区。　　2)堆焊层的显微组织为亚共晶组织，其初晶相由富Co的γ奥氏体组成;而共晶组织由富Co的γ奥氏体和复杂的碳化物(Cr23C6、Co3W3C、CoCx和 WC 等)组成。　　3)激光堆焊后，蒸汽发电机叶片的平均硬度提高了两倍，一方面是由于堆焊层中存在碳化物硬质相，另一方面归因于激光堆焊加热和冷却速度快，使得堆焊层组织细小，产生了细晶强化作用。　　4)堆焊层中含有大量复杂的碳化硬质相，不仅提高了叶片的硬度，同时使得堆焊后叶片的耐磨性能相对于母材的耐磨性能提高了7倍。

　　　　一、序言　　工程机械作为机械制造行业的重要分支，具有门类多、功能复杂、结构强度高等特点。虽然一直以来很少成为各种制造新技术的试验田，但由于科技人员的创新精神和攻坚克难的勇气，新技术也将最终推广到工程机械制造领域，比如焊接机器人、自动化、智能物流等。当然激光加工技术作为一种绿色、环保、高效并且与物件无接触的加工技术，自然也受到行业的青睐。　　二、激光加工的特点　　激光加工起源于20世纪60年代的德国，其加工原理主要是利用激光器产生的高能粒子对工件的表面进行熔化和气化，并以此原理进行各种衍生加工技术。由于激光光束具有很好的稳定性和抗干扰性，并且对被加工件限制条件（如加工的形状、尺寸、环境）较少，因此可对大部分金属材料和非金属材料进行高质量、高精度加工。激光加工技术一直都是“高精尖特”的技术代表。　　其加工特点及优势总体来说，可以概况为“高、快、好、省、广”，具体内容如下：　　（1）高  激光加工精度高、加工效率高、材料利用率高、经济效益高。比如一台价格30万元的激光切割机，企业在正常加工的情况下，一年半时间就可以收回设备成本，并产生利润。　　（2）快  加工速度快，由于激光的能量介质是光源，因此其加工速度非常快，最高可达100m/min。目前，最先进的3G激光切割机，其速度是主流加工设备的1.5倍以上。　　（3）好  激光加工抗干扰性好，不容易受环境因素的影响，因此激光加工出来的零件质量非常好，精度可以和普通的机床精加工处于同一水平（微米级）。　　（4）省  激光加工的产品材料利用率高，比较省材料；据不完成统计，激光加工与其他加工技术相比，可节省材料10%~30%。另外，激光加工属于不接触加工工艺，因此设备所需要的耗材比较少，大大节约了生产成本。　　（5）广  激光加工的材料范围十分广泛，不仅可以加工金属材料，也适用于加工非金属材料。另外，激光加工材料形状比较广，直线、曲线、异形图案等都可以加工出来，真正实现无障碍加工。　　三、激光加工技术在工程机械制造中的应用　　近几年来，随着激光加工技术及设备的突破，越来越多地应用于工程机械产品制造各工序中。下面就目前工程机械应用的主流技术进行介绍。　　3.1    激光加工技术在板材切割下料领域的应用　　激光切割是利用激光振荡器输出的激光光束通过聚焦镜聚焦，产生的高密度能量照射在材料上使之熔化蒸发而进行的切割方法。与生产中常用的热切割法（火焰、等离子等）相比，因为单位面积的能量大，所以能进行切割割缝较小的高精度产品。　　例如，某公司下料中心拥有精细等离子切割、光纤激光切割、平板坡口切割、管相贯线切割、钻切复合一体机、型钢切割六大类设备100余台，为工程机械厂家卡特、小松、约翰迪尔以及国内工程机械以及权属子公司产品下料，同时服务于当地配套企业的需求。其中包含三台二维激光切割机、两台三维激光切割机。激光下料产品涉及几乎所有工程机械大类使用的机罩、油箱、驾驶室等零部件产品，厚度以1~25mm板或型材为主，切割材料为从普材Q235A至1000MPa高强度板，每年下料能力达到2万t。　　目前，工程机械板材加工行业内的主流技术产品所使用的激光切割机有两种，分别为CO2激光切割机和光纤激光切割机。CO2激光切割机为早期产品，技术没有光纤激光先进，波长约为光纤的1/10。传播一般是在与外界空气隔离的光路内进行，光纤激光在光纤中传播，通过性更好，能量束更高，从而热影响更小，切割线更窄，有利于提高下料效率、材料利用率和板材下料的热变形等。　　除常规的激光切割下料外，激光切割技术在圆孔切割、预留工艺豁口及工艺样板制作等方面应用优势明显，可应用于工艺装备孔的“以切代钻”，省去钻孔工序的时间，提高生产效率，以及节省钻模板的制作费用。　　3.2    激光加工技术在焊接领域的应用　　传统的工程机械焊接技术大多数采用的是气体保护焊、埋弧焊或氩弧焊等焊接方式，焊接出来的产品往往存在着飞溅多、变形量大等质量缺陷，另外产生的焊接弧光、灰尘也会危害操作人员的身心健康。随着技术的发展，工业制品生产企业也在就如何提升焊接质量、效率以及减少人工作业方面做了大量的工作，逐渐把汽车工业白车身的机器人焊接、流水线以及柔性制造理念引入到工程机械焊接工序。　　早期由于激光功率不足和激光焊技术受限，无法在多以中厚板或超厚板为主的工程机械产品中应用。但近几年上海交通大学、哈尔滨工业大学等知名高校，针对中厚板激光焊接技术进行了大量的研究及试验，也形成了高功率激光深熔焊、电弧复合焊、超窄间隙多层填丝焊以及真空负压激光焊等多种焊接方法。激光电弧复合焊技术在工程机械起重机臂架应用较为成功，是将能量传输机制和物理特性截然不同的两种热源复合在一起，作用于统一焊接位置，可以同时发挥两种热源的优势，使焊缝熔深增大、间隙搭桥能力增强，焊接效率提高，起到1+1＞2的效果。　　例如，汽车起重机伸臂材质为屈服强度960MPa的高强钢，采用激光-双丝MAG复合焊接。相比传统的焊接具有焊接适应性强，可适用于高反射和难焊接以及异种材料的焊接；提高焊接过程稳定性，改善焊缝成形，并可消除焊接缺陷，提高焊缝质量，100%全检通过；效率提升了300%，相比单一热源焊接，复合焊接能够有效增加熔深50%，提高焊接速度，同时保证较小的热输入；具有更高的填充效率，节约30%以上单位焊丝用量。　　3.3    激光加工技术在再制造领域的应用　　近几年，工程机械再制造业务发展较快，一方面节能降耗，属绿色制造范畴，国家大力提倡；另一方面再制造后的产品性能与新品基本相当，价格约为新品的2/3，用户也逐渐接受认可，仅投入40%~60%的制造成本，企业也乐意去做。零部件再制造主要是更换一些易损件、密封件和修复机构中的磨损，这其中用到最重要的技术就是高效激光堆焊技术，也称激光熔覆技术，主要原理为利用高功率、高密度的激光束，在基体表面形成一层微熔层，同时预置或同步添加特定成分的直熔合金粉，以此达到对磨损的零部件进行均匀修复的目的，也属于一种增材制造技术。同时具有较高的灵活性，对零部件堆焊区域可选、材料可选甚至性能可选，为实现产品的差异化定制提供了优质可行的制造方案。如大功率推土机底盘用履带涨紧弹簧筒由于使用中出现磨损，再制造针对磨损区域采取激光熔覆增材处理，从耐磨多个维度指标进行检测，表面硬度合格，熔覆状态层硬度梯度合理，金相组织较好，可使大功率推土机弹簧筒寿命提升300%，目前不仅用于再制造，同时在新品上替代原镀铬+前期感应热处理工艺，大大提升了产品在行业中的竞争力。　　3.4    激光加工技术在质量管理领域的应用　　ISO 9000质量管理体系明确要求做好零部件的过程监控，质量要具有可追溯性。工程机械厂家为有效地追溯零部件质量情况和使用情况，也要求自制零部件及配套商做好永久性标识，标识的内容主要包括产品名称、物料号、图号、生产厂家、生产日期及二维码等基本信息。传统的打标技术主要是利用气缸不断的机械运动冲击物件，在标牌表面留下运动轨迹，这种方式存在着噪声大、字迹模糊、标牌变形等缺点。而激光打标技术属于无接触加工，它是利用激光发出的光束，使工件表面材料瞬间熔融，通过控制激光在材料表面的路径，从而形成图文标记的一种方法。与传统方法相比，具有以下优势：①速度快，相比传统速度提升一倍以上。②字体质量高，字迹清晰，并且很多复杂的图案、符号、字母也可打印出来，这点是传统的打标方式无法比拟的。③无接触加工，绿色环保无污染，结合数控软件系统，可以实现自动化打标。　　3.5    结论　　通过以上实例可以看出，激光加工技术已不断应用到工程机械制造的各个工序环节，当然激光清洗技术也正在吸引来自航空航天、汽车、工程机械等领域的关注。该工艺可用于去除油漆、清洁模具或在焊接前去除氧化层和涂层，其速度更快，并且产生的废料更少，目前工程机械行业应用较少。针对上述激光加工技术，大多工程机械企业已把其纳入到自己的企业工艺标准，用以提升产品的品质和效率。随着激光加工技术国产化加快，部分中小企业也尝试购买激光设备进行激光加工，以降低人工成本，提高产品质量，但是和国外成熟的标准化应用相比，国内加工企业还有很长的路要走。　　四、激光加工技术发展趋势　　激光加工技术是集机械、电气、数控、光学及液压等多领域结合的一门复杂系统，企业进入该领域的技术门槛较高，因此以英国、德国、美国为代表的发达国家，一直主导激光加工产业的发展方向。虽然我国进入该领域的起步较晚，但是随着国家战略“中国制造2025”的不断实施，我国的激光设备厂家和科研机构奋发图强，涌现出如华工科技、大族激光、团结激光等后起之秀，其产品和技术与国外激光设备的差距在不断缩小。另外，激光加工技术发展也是一个漫长与艰辛的过程，需要社会各方面的努力，笔者认为未来激光加工技术会往以下几个方面发展。　　（1）激光器小型化  激光器一直作为激光加工技术的核心部件，其大小将决定整个设备的大小。前期由于微电子技术和光学技术的限制，激光器体积比较庞大，占地也较大。随着激光器新技术（如光纤技术、紫外技术等）的不断进步和发展，一批具有转换效率高、工作稳定性好、光束质量好、体积小的激光器被开发出来，从而为激光设备的小型化提供了良好的基础。　　（2）加工多能化  为适应市场的需求，激光设备厂家将不再追求单一的激光加工功能，而是开发集成切割、焊接、热处理、喷涂中两个或更多功能于一体的设备，为客户实现设备价值的最大化。　　（3）设备智能化  随着互联网技术的兴起，设备智能化将是激光加工技术又一大趋势。智能工厂将各种生产计划、材料的加工数据上传至企业云端，工程师们在办公室内通过远程终端遥控，发出作业指令，控制设备运行状态，实现产品生产过程的数字化、自动化和信息化。　　五、结束语　　随着“中国制造2025”规划的实施，激光加工技术以其无法比拟的优势，成为推动工程机械产业转型升级的重要工具。在互联网+、5G等信息化技术大量引入之后，激光加工制造也开始向智能化制造转型。在国家大力提倡企业坚持技术创新的背景下，国产激光生产厂家将不断加大研发投入，为市场提供性价比更高的激光设备，从而带动新兴领域和传统制造工艺革新，也为未来工程机械制造业激光加工技术的更加广泛应用提供了技术支持。

　　　　一、序言　　工程机械作为机械制造行业的重要分支，具有门类多、功能复杂、结构强度高等特点。虽然一直以来很少成为各种制造新技术的试验田，但由于科技人员的创新精神和攻坚克难的勇气，新技术也将最终推广到工程机械制造领域，比如焊接机器人、自动化、智能物流等。当然激光加工技术作为一种绿色、环保、高效并且与物件无接触的加工技术，自然也受到行业的青睐。　　二、激光加工的特点　　激光加工起源于20世纪60年代的德国，其加工原理主要是利用激光器产生的高能粒子对工件的表面进行熔化和气化，并以此原理进行各种衍生加工技术。由于激光光束具有很好的稳定性和抗干扰性，并且对被加工件限制条件（如加工的形状、尺寸、环境）较少，因此可对大部分金属材料和非金属材料进行高质量、高精度加工。激光加工技术一直都是“高精尖特”的技术代表。　　其加工特点及优势总体来说，可以概况为“高、快、好、省、广”，具体内容如下：　　（1）高  激光加工精度高、加工效率高、材料利用率高、经济效益高。比如一台价格30万元的激光切割机，企业在正常加工的情况下，一年半时间就可以收回设备成本，并产生利润。　　（2）快  加工速度快，由于激光的能量介质是光源，因此其加工速度非常快，最高可达100m/min。目前，最先进的3G激光切割机，其速度是主流加工设备的1.5倍以上。　　（3）好  激光加工抗干扰性好，不容易受环境因素的影响，因此激光加工出来的零件质量非常好，精度可以和普通的机床精加工处于同一水平（微米级）。　　（4）省  激光加工的产品材料利用率高，比较省材料；据不完成统计，激光加工与其他加工技术相比，可节省材料10%~30%。另外，激光加工属于不接触加工工艺，因此设备所需要的耗材比较少，大大节约了生产成本。　　（5）广  激光加工的材料范围十分广泛，不仅可以加工金属材料，也适用于加工非金属材料。另外，激光加工材料形状比较广，直线、曲线、异形图案等都可以加工出来，真正实现无障碍加工。　　三、激光加工技术在工程机械制造中的应用　　近几年来，随着激光加工技术及设备的突破，越来越多地应用于工程机械产品制造各工序中。下面就目前工程机械应用的主流技术进行介绍。　　3.1    激光加工技术在板材切割下料领域的应用　　激光切割是利用激光振荡器输出的激光光束通过聚焦镜聚焦，产生的高密度能量照射在材料上使之熔化蒸发而进行的切割方法。与生产中常用的热切割法（火焰、等离子等）相比，因为单位面积的能量大，所以能进行切割割缝较小的高精度产品。　　例如，某公司下料中心拥有精细等离子切割、光纤激光切割、平板坡口切割、管相贯线切割、钻切复合一体机、型钢切割六大类设备100余台，为工程机械厂家卡特、小松、约翰迪尔以及国内工程机械以及权属子公司产品下料，同时服务于当地配套企业的需求。其中包含三台二维激光切割机、两台三维激光切割机。激光下料产品涉及几乎所有工程机械大类使用的机罩、油箱、驾驶室等零部件产品，厚度以1~25mm板或型材为主，切割材料为从普材Q235A至1000MPa高强度板，每年下料能力达到2万t。　　目前，工程机械板材加工行业内的主流技术产品所使用的激光切割机有两种，分别为CO2激光切割机和光纤激光切割机。CO2激光切割机为早期产品，技术没有光纤激光先进，波长约为光纤的1/10。传播一般是在与外界空气隔离的光路内进行，光纤激光在光纤中传播，通过性更好，能量束更高，从而热影响更小，切割线更窄，有利于提高下料效率、材料利用率和板材下料的热变形等。　　除常规的激光切割下料外，激光切割技术在圆孔切割、预留工艺豁口及工艺样板制作等方面应用优势明显，可应用于工艺装备孔的“以切代钻”，省去钻孔工序的时间，提高生产效率，以及节省钻模板的制作费用。　　3.2    激光加工技术在焊接领域的应用　　传统的工程机械焊接技术大多数采用的是气体保护焊、埋弧焊或氩弧焊等焊接方式，焊接出来的产品往往存在着飞溅多、变形量大等质量缺陷，另外产生的焊接弧光、灰尘也会危害操作人员的身心健康。随着技术的发展，工业制品生产企业也在就如何提升焊接质量、效率以及减少人工作业方面做了大量的工作，逐渐把汽车工业白车身的机器人焊接、流水线以及柔性制造理念引入到工程机械焊接工序。　　早期由于激光功率不足和激光焊技术受限，无法在多以中厚板或超厚板为主的工程机械产品中应用。但近几年上海交通大学、哈尔滨工业大学等知名高校，针对中厚板激光焊接技术进行了大量的研究及试验，也形成了高功率激光深熔焊、电弧复合焊、超窄间隙多层填丝焊以及真空负压激光焊等多种焊接方法。激光电弧复合焊技术在工程机械起重机臂架应用较为成功，是将能量传输机制和物理特性截然不同的两种热源复合在一起，作用于统一焊接位置，可以同时发挥两种热源的优势，使焊缝熔深增大、间隙搭桥能力增强，焊接效率提高，起到1+1＞2的效果。　　例如，汽车起重机伸臂材质为屈服强度960MPa的高强钢，采用激光-双丝MAG复合焊接。相比传统的焊接具有焊接适应性强，可适用于高反射和难焊接以及异种材料的焊接；提高焊接过程稳定性，改善焊缝成形，并可消除焊接缺陷，提高焊缝质量，100%全检通过；效率提升了300%，相比单一热源焊接，复合焊接能够有效增加熔深50%，提高焊接速度，同时保证较小的热输入；具有更高的填充效率，节约30%以上单位焊丝用量。　　3.3    激光加工技术在再制造领域的应用　　近几年，工程机械再制造业务发展较快，一方面节能降耗，属绿色制造范畴，国家大力提倡；另一方面再制造后的产品性能与新品基本相当，价格约为新品的2/3，用户也逐渐接受认可，仅投入40%~60%的制造成本，企业也乐意去做。零部件再制造主要是更换一些易损件、密封件和修复机构中的磨损，这其中用到最重要的技术就是高效激光堆焊技术，也称激光熔覆技术，主要原理为利用高功率、高密度的激光束，在基体表面形成一层微熔层，同时预置或同步添加特定成分的直熔合金粉，以此达到对磨损的零部件进行均匀修复的目的，也属于一种增材制造技术。同时具有较高的灵活性，对零部件堆焊区域可选、材料可选甚至性能可选，为实现产品的差异化定制提供了优质可行的制造方案。如大功率推土机底盘用履带涨紧弹簧筒由于使用中出现磨损，再制造针对磨损区域采取激光熔覆增材处理，从耐磨多个维度指标进行检测，表面硬度合格，熔覆状态层硬度梯度合理，金相组织较好，可使大功率推土机弹簧筒寿命提升300%，目前不仅用于再制造，同时在新品上替代原镀铬+前期感应热处理工艺，大大提升了产品在行业中的竞争力。　　3.4    激光加工技术在质量管理领域的应用　　ISO 9000质量管理体系明确要求做好零部件的过程监控，质量要具有可追溯性。工程机械厂家为有效地追溯零部件质量情况和使用情况，也要求自制零部件及配套商做好永久性标识，标识的内容主要包括产品名称、物料号、图号、生产厂家、生产日期及二维码等基本信息。传统的打标技术主要是利用气缸不断的机械运动冲击物件，在标牌表面留下运动轨迹，这种方式存在着噪声大、字迹模糊、标牌变形等缺点。而激光打标技术属于无接触加工，它是利用激光发出的光束，使工件表面材料瞬间熔融，通过控制激光在材料表面的路径，从而形成图文标记的一种方法。与传统方法相比，具有以下优势：①速度快，相比传统速度提升一倍以上。②字体质量高，字迹清晰，并且很多复杂的图案、符号、字母也可打印出来，这点是传统的打标方式无法比拟的。③无接触加工，绿色环保无污染，结合数控软件系统，可以实现自动化打标。　　3.5    结论　　通过以上实例可以看出，激光加工技术已不断应用到工程机械制造的各个工序环节，当然激光清洗技术也正在吸引来自航空航天、汽车、工程机械等领域的关注。该工艺可用于去除油漆、清洁模具或在焊接前去除氧化层和涂层，其速度更快，并且产生的废料更少，目前工程机械行业应用较少。针对上述激光加工技术，大多工程机械企业已把其纳入到自己的企业工艺标准，用以提升产品的品质和效率。随着激光加工技术国产化加快，部分中小企业也尝试购买激光设备进行激光加工，以降低人工成本，提高产品质量，但是和国外成熟的标准化应用相比，国内加工企业还有很长的路要走。　　四、激光加工技术发展趋势　　激光加工技术是集机械、电气、数控、光学及液压等多领域结合的一门复杂系统，企业进入该领域的技术门槛较高，因此以英国、德国、美国为代表的发达国家，一直主导激光加工产业的发展方向。虽然我国进入该领域的起步较晚，但是随着国家战略“中国制造2025”的不断实施，我国的激光设备厂家和科研机构奋发图强，涌现出如华工科技、大族激光、团结激光等后起之秀，其产品和技术与国外激光设备的差距在不断缩小。另外，激光加工技术发展也是一个漫长与艰辛的过程，需要社会各方面的努力，笔者认为未来激光加工技术会往以下几个方面发展。　　（1）激光器小型化  激光器一直作为激光加工技术的核心部件，其大小将决定整个设备的大小。前期由于微电子技术和光学技术的限制，激光器体积比较庞大，占地也较大。随着激光器新技术（如光纤技术、紫外技术等）的不断进步和发展，一批具有转换效率高、工作稳定性好、光束质量好、体积小的激光器被开发出来，从而为激光设备的小型化提供了良好的基础。　　（2）加工多能化  为适应市场的需求，激光设备厂家将不再追求单一的激光加工功能，而是开发集成切割、焊接、热处理、喷涂中两个或更多功能于一体的设备，为客户实现设备价值的最大化。　　（3）设备智能化  随着互联网技术的兴起，设备智能化将是激光加工技术又一大趋势。智能工厂将各种生产计划、材料的加工数据上传至企业云端，工程师们在办公室内通过远程终端遥控，发出作业指令，控制设备运行状态，实现产品生产过程的数字化、自动化和信息化。　　五、结束语　　随着“中国制造2025”规划的实施，激光加工技术以其无法比拟的优势，成为推动工程机械产业转型升级的重要工具。在互联网+、5G等信息化技术大量引入之后，激光加工制造也开始向智能化制造转型。在国家大力提倡企业坚持技术创新的背景下，国产激光生产厂家将不断加大研发投入，为市场提供性价比更高的激光设备，从而带动新兴领域和传统制造工艺革新，也为未来工程机械制造业激光加工技术的更加广泛应用提供了技术支持。

　　模具在汽车零件制造中占有极其重要的地位。局部表面强化是保证模具使用寿命和提高产品稳定性的重要手段。覆盖件模具在汽车模具中占有相当部分。　　在汽车覆盖件制造中，拉毛问题受到越来越多的关注。汽车覆盖件表面拉毛涉及的因素很多，大体可分为3个方面：①模具：包括模具材料，模具压料面、拉深筋、拉深凸、凹模圆角等工作面的表面粗糙度，模具关键成形参数的设计等；②板料：包括材料成形工艺性、板料厚度、表面微观形貌、纤维分布状态等；③模具零件与板料的接触界面状态：包括润滑条件、接触压力、摩擦状态，热传导特性等。　　一般认为汽车覆盖件表面拉毛是由于板料与模具零件之间的摩擦状态恶化，二者在突出接触点的瞬间摩擦高温产生冷焊效果，形成积屑瘤，造成粘着磨损，使得在板料表面形成划痕，在模具零件表面产生磨损。造成这一现象的原因很多，模具零件方面的因素被认为是最主要的，有研究表明模具零件的工作表面材料硬度越高、与基体结合越牢固，抗拉毛效果越好。　　激光熔覆利用激光束在金属基体上扫描形成熔池，通过惰性气体把合金粉末同步吹送到熔池，并快速凝固，形成的合金涂层与基体是冶金结合。在数控设备控制下，激光熔覆可以根据程序形成各种形状的涂层。机器人自由度高，柔性好，可以根据需要在模具型面上进行法向扫描，制备出更复杂的空间曲面熔覆层。以下基于某车型覆盖件拉深模，针对覆盖件易拉毛相应的模具型腔部位，运用机器人激光熔覆技术进行修复的应用研究。　　1、试验材料　　模具本体材料为MoCr铸铁，材料成分见表1。激光熔覆合金粉为Co基合金粉XY-27F-X40、Fe40合金粉和镍铬稀土自溶合金粉GXN-65A。3种粉末材料粒度均为140～325目，成分见表1。　　表1 试验材料化学成分　　2、熔覆策略　　图2 熔覆策略　　图1 熔覆策略　　实施的熔覆策略如图1所示，激光熔覆工艺参数除已确定的功率、扫描速度、送粉参数、离焦量等以外，还需确定单道熔覆路径宽度W、高度H、搭接率ɑ、净增平均层厚h。先由试验探索并确定单道截面形貌参数：高度H、宽度W；再根据单道熔覆参数设计台阶试样，分别测量3种不同金属粉对应的熔覆层的净增厚度h；参数宽度W、搭接率ɑ和厚度h是熔覆路径编程的主要工艺依据。其中Fe40作为打底熔覆层，该合金粉标称硬度与模具基体材料相当，且成本较低可大量用于打底层。GXN-65A和XY-27F-X40合金粉分别用于强化部位的上、下部分，因为不同部位的硬度要求不同。　　在原模具CAD三维模型的基础上，结合模具实际要求设计出坡口轮廓，以备机器人扫描路径编程之需。再根据不同部位的性能和熔覆工艺进行分区编程、熔覆。　　（1）熔覆工艺参数　　图2 单道激光熔覆路径　　图2 单道激光熔覆路径　　图3 单道激光熔覆路径截面　　图3 单道激光熔覆路径截面　　将设备参数设定为：功率650W，扫描速度30mm/s，送粉参数0.6r/min；按不同合金粉末，分别熔覆3条单道路径，如图2所示。用线切割将单道路径横向切割，镶嵌金相试样，抛光后用4%的硝酸酒精腐蚀，在体视显微镜下观察测量，其截面如图3所示，测得的数据如表2所示。　　表2 单道激光熔覆路径截面形貌参数　　（a）台阶试样CAD模型　　（a）台阶试样CAD模型　　（b）台阶试样熔覆路径　　（b）台阶试样熔覆路径　　（c）实际熔覆的台阶试样　　（c）实际熔覆的台阶试样　　图4 台阶熔覆试样　　用获得的单道参数来熔覆台阶试样，设计的台阶试样CAD模型如图4（a）所示，根据CAD模型用专用机器人离线编程软件生成扫描路径。参照单道熔覆路径截面轮廓，搭接率均设为60%。考虑到熔覆层微观组织的外延生长特性，扫描路径在相邻两层之间方向偏转45°（见图4（b）），以减轻组织的各向异性，使组织更均匀。在熔覆模具型腔部位时，也采用同样路径，制备的实际台阶试样如图4（c）所示。每层厚度的测量数据见表3，并绘制相应的折线图（见图5），表3数据作为不同熔覆层厚的编程依据，也将作为在实际模具型腔部位上熔覆的编程依据。　　图6 台阶熔覆试样的厚度　　图5 台阶熔覆试样的厚度　　从图5及表3数据可看出，在相同工艺参数下（功率、扫描速度、送粉转速相同，同一层数），不同合金粉熔覆层厚度有明显差别：XY-27F-X40熔覆层厚度最小，GXN-65A最大，Fe40处于两者之间。引起这一差别的诱因很复杂，大致归纳如下：　　（1）粉末粒度分布以及松装密度不同引起的实际送粉速率不同，造成单道以及多道搭接的熔覆层厚度不同。　　（2）合金粉末成分不同，熔池的铺展程度就不同，引起合金粉末的实际捕捉率有所差异，造成熔覆层厚度的不同。　　（3）单道路径截面形状、搭接率不同引起的熔覆层表面纹理状态不同，进一步影响熔池的铺展，进而影响熔覆层厚度。　　（4）熔池铺展、粉末捕捉、表面纹理状态之间交互影响，造成最终熔覆层厚度的较大差异。　　（2）CAD模型的建立　　（a）汽车覆盖件拉深模　　（a）汽车覆盖件拉深模　　（b）汽车覆盖件拉深模CAD模型（标记A、B）　　（b）汽车覆盖件拉深模CAD模型（标记A、B）　　（c）熔覆区域放大　　（c）熔覆区域放大　　（d）提取的熔覆区域边界　　（d）提取的熔覆区域边界　　图6 汽车覆盖件拉深模实物及CAD模型　　汽车覆盖件拉深模实物如图6（a）所示，需熔覆强化部位在图中已指出。对应的模具CAD模型如图6（b）所示，其中A、B两处即为熔覆位置。根据图6（a）实际加工出的坡口形状，在CAD模型上修改为与实物一致的轮廓，以保证编程路径的精度，如图7（c）所示。在已修改的CAD模型上提取熔覆区域边界如图6（d）所示，以备机器人离线编程所需。　　（3）机器人熔覆策略　　先用Fe40合金粉末熔覆打底层，编程数据参照表2和表3，搭接率为60%，连续熔覆3层，按每层厚度0.55mm编程，编程路径如图7所示。　　图7 Fe40打底层熔覆路径　　图7 Fe40打底层熔覆路径　　图8 分区域编程　　图8 分区域编程　　在实际操作中按图7路径一次性熔覆整个区域存在的弊端是：由于曲率变化较大，熔覆过程中机器人姿态也频繁变换，造成熔覆头作业时产生震颤，从而影响熔覆精度，同时也不利于设备的保养维修。在熔覆XY-27F-X40和GXN-65A涂层时，分为3个区域编程，如图8所示。　　（a）机加工前熔覆效果　　（a）机加工前熔覆效果　　（b）机加工后熔覆效果　　（b）机加工后熔覆效果　　图10 最终熔覆效果　　首先熔覆Ⅱ、Ⅲ区域，再熔覆Ⅰ区域。Ⅱ、Ⅲ区域熔覆2层，Ⅰ区域熔覆3层，路径编程参数依据表3，搭接率均为60%。最终熔覆效果如图9（a）所示，机加工后效果如图9（b）所示。机加工后，用便携式硬度仪进行测量，测得XY-27F-X40涂层硬度为63HRC，GXN-65A涂层硬度为42HRC。

　　　　截齿是采煤和巷道掘进机械中的易损部件之一，是落煤及碎煤的主要工具，其性能直接影响到采煤机的生产能力、功率的消耗、工作稳定性和其他相关零件的使用寿命，截齿种类繁多，一般结构是在淬火回火的低合金结构钢刀体身上嵌入硬质合金刀头。　　截齿在工作时承受高的周期性压应力、切应力、冲击负荷，其主要失效形式为刀头脱落、崩刀和刀头、刀体磨损，在某些工况条件下也经常因为刀体折断造成截齿的失效，由于截齿刀体的机械性能好坏直接影响截齿的使用寿命，所以合理选择截齿刀体的材质和有效的热处理方式，对减少截齿刀体的磨损折断、降低采煤机截齿消耗量、提高采煤机械运转率、增加采煤生产的综合经济效益，都有积极的意义。　　截齿是采掘机械的易损件，通过长期对截齿的分析与研究，从新型截齿的选用、截齿布置及截齿结构改进等几个方面对采煤机截齿的可靠性进行了简单分析，提高截齿的可靠性，降低齿耗占吨煤成本中的比例，提高采煤机有效工作时间，采煤机截齿的可靠性与截齿本身诸因素、采煤机的因素、煤层赋存条件等多种因素有关。　　经常操作采煤机的工作人员一定很了解采煤机截齿是采煤机上较易损坏的设备之一，截齿损坏后修复的问题成为了厂家们和客户最关心的问题，今天为大家介绍一种截齿修复的方法，使产品实现最大的经济价值。　　超高速激光熔覆，也称为EHLA （Extreme High Speed Laser Cladding），由德国Fraunhofer ILT 发明，被誉为当前可替代电镀技术最具竞争力的工艺，因其为工业界带来的革新性技术进步，2017年获得弗朗恩霍夫协会创新奖（Joseph von Fraunhofer）、德国激光创新奖（Berthold Leibinger Innovationspreis）、 德国钢铁协会创新奖（Steel Innovation Prize program）等多个奖项。　　超高速激光熔覆技术主要用于提高零件表面的耐磨、耐腐蚀、耐高温、及抗氧化等性能，从而达到表面改性或修复的目标，满足了对材料表面特定性能的要求。　　超高速激光熔覆技术本质上改变了粉末的熔化位置，使粉末在工件上方就与激光交汇发生熔化，随之均匀涂覆在工件表面。其熔覆速率可高达20－200m／min，因热输入小，热敏感材料、薄壁与小尺寸构件均可采用该技术进行表面熔覆，而且可用于全新的材料组合，例如铝基材料、钛基材料或铸铁材料上涂层的制备。由于涂层表面质量明显高于普通激光熔覆，只需要简单打磨或抛光即可应用，因此材料浪费、后续加工量都大大减少，在成本、效率、及对零件的热影响上超高速激光熔覆都具有不可替代的应用优势。　　亚琛联合科技作为Fraunhofer ILT的孵化企业，率先将超高速激光熔覆技术引进中国市场，与Fraunhofer ILT紧密合作对超高速激光熔覆进行技术产业化升级，不断完善工艺水平，提升其核心部件的功能性，如送粉喷嘴的耐用性、送粉精度、高送粉量、粉末利用率等。在Fraunhofer ILT原有高精度同轴送粉喷嘴的基础上进行改型，正式推出高效、高汇聚性送粉喷嘴，送粉效率可达5kg／hr以上，粉末利用率高达95％。而其特殊的模块化设计，大大降低了使用成本，使损耗件的更换变得异常简单，同时保证了工艺的可重复性，喷嘴尺寸也可根据维修位置进行灵活调整。新开发的超高速激光熔覆加工头，通过特殊的光路调节系统设计，实现光－粉在空间的最理想交互，使得粉末熔化更加稳定、能量利用更加高效。　　利用超高速激光熔覆技术，可以完美解决采煤机截齿刀头崩刀，刀头、刀体磨损等问题，提高截齿使用寿命，降低使用成本。

　　　　激光硬化是对金属零件表面快速地进行局部淬火的一种高新技术。这种工艺方法用于强化零件的表面，可以显著地提高金属材料及零件的表面硬度、耐磨性、耐蚀性、疲劳性能及强度和高温性能；同时可使零件心部保持良好的韧性，以使零件的力学性能具有耐磨性好、冲击韧性高、疲劳强度高的特点。激光硬化可以提高产品的服役能力和成倍地延长其使用寿命，具有显著的经济特点，现已广泛地应用于齿轮、模具、发动机缸套、轧辊、曲轴等行业。　　根据激光与材料相互作用时激光能量密度的不同，激光硬化一般分为3种工艺：激光相变硬化（功率密度为104～105W/cm2）、激光熔化凝固硬化（功率密度为105～107W/cm2）、激光冲击硬化（功率密度为108W/cm2以上）。目前，在国内工业界应用较多的是激光相变硬化。　　一、激光相变硬化的原理简介　　激光相变硬化是以高能量（104～105W/cm2）的激光束快速地扫描工件，使被照射的金属材料零件表面温度以极快的速度（104～109℃/s）升到高于相变点（对钢件而言：Ac1或Ac3）而低于熔化温度，当激光束离开被照射部位时，由于热传导的作用，处于冷态的基体以104～106℃/s的冷却速度极快地对所加热的表面进行自冷淬火，从而实现零件表面的相变淬火硬化。　　二、激光表面硬化比常规硬化处理的优势　　激光表面硬化处理适用于常规硬化处理（渗碳和碳氮共渗淬火、氮化及高中频感应淬火等）所不能完成或难于实现的某些零件及其局部位置的表面强化处理，概括起来有以下主要特点：　　（1）金属材料零件表面的高速加热与快速冷却，有利于提高扫描速度和提高生产效率。　　（2）激光硬化依靠热量由表至里的热传导进行自冷淬火，无须冷却介质和相关配套装置，生产成本极低，且对环境无污染。　　（3）激光表面硬化处理后的零件表面硬度高，比常规淬火硬度提高15%~20%；同时可获得极细的硬化层组织，硬化层深度通常为0.3～0.5mm，若采用更大功率的激光器，其硬化层深度可达1mm左右。　　（4）激光硬化的热影响区小，淬火应力及变形小，工件热变形可由加工工艺控制到极小的程度，后续加工余量小。有些工件经激光处理后，甚至可直接投入使用。　　（5）激光束的能量可连续调整，并且没有惯性，配合数控系统，可以实现柔性加工。可以对形状复杂的零件和其它常规方法难以处理的零件进行局部硬化处理，也可以在零件的不同部位进行不同的激光硬化处理。　　（6）采用激光硬化，可在零件表面形成细小均匀、层深可控、含有多种介稳相和金属间化合物的高质量表面强化层。可大幅度提高表面硬度、耐磨性和抗接触疲劳的能力以及制备特殊的耐腐蚀功能的表层。　　（7）配有计算机控制的多维空间运动工作台的现代大功率激光器，特别适用于生产率高的机械化、自动化生产。　　（8）激光是一种清洁的绿色能源，生产效率高，加工质量稳定可靠、成本低，经济效益和社会效益好。　　三、激光硬化工艺及装备简介　　1.激光相变硬化工艺简介　　（1）激光与材料相互作用的几个阶段　　激光硬化时，根据激光辐照作用的强度和持续的时间，将激光与材料的相互作用分为以下几个阶段：①导光：把激光辐照引向材料。②吸收涂层预处理、热传导：吸收激光能量并把光能传给材料。③光能转变为热能：将零件快速加热及快速冷却。　　（2）激光作用时的表面温度、时间和硬化层深度的简便估算　　激光光束垂直照射到金属表面上，t时刻射在表面上光斑中心z轴上一点的温度用T0，t表示：　　激光表面硬化与常规热处理的对比　　式中  r——金属表面反射率；　　P——激光功率（W）；　　α——激光光斑半径（m）；　　k——系数；　　t——激光作用时间（s）。　　对于碳素或合金结构钢，其硬化层深度（金属加热到900℃的那层深度）z为：　　激光表面硬化与常规热处理的对比　　若已知激光硬化层深度z，也可近似地估算出激光束作用的时间t。　　（3）激光硬化工艺参数与硬化层深度　　激光器的输出功率P、扫描速度υ和作用在零件材料表面上光斑尺寸D等是激光硬化处理的主要工艺参数，其3个工艺参数对激光硬化层深度的影响作用如下：　　激光表面硬化与常规热处理的对比　　因此，在制定激光硬化工艺参数时，首先应确定激光功率、光斑尺寸和扫描速度。　　2.激光硬化热处理装置系统简介　　激光硬化热处理装置系统主要有激光器系统（激光器、激光功率监测、激光功率反馈装置等）、导光系统（光路转折调整机构）和微机控制淬火机床，其工作系统分布如图1所示。　　图1 激光硬化热处理装置系统示意图　　图1  激光硬化热处理装置系统示意图　　四、激光相变硬化后金属材料的组织与性能　　1.激光硬化后金属材料显微组织的主要特点　　激光硬化后在金属材料的硬化区组织中具有与常规处理相同的组织结构，但由于快速加热和快速冷却的作用，致使激光相变硬化后的硬化区的组织具有以下几个特点：　　（1）组织的不均匀性。亚共析钢和过共析钢中的不均匀性将导致保留钢中的先共析相，即亚共析钢中的铁素体和过共析钢中的渗碳体。在同样的冷却速度条件下，奥氏体中碳含量的不均匀性将导致低碳部分形成铁素体-渗碳体，其高碳部分却可形成马氏体组织。　　（2）激光相变硬化过程中的极大冷却速度使金属材料组织中产生大量的缺陷，减缓了再结晶过程，并且继承了奥氏体中的缺陷，从而细化了亚结构，提高了位错密度，其几种材料激光硬化前后的亚结构特征如表1所示。　　表1 几种材料激光硬化前后的亚结构特征　　表1 几种材料激光硬化前后的亚结构特征　　（3）激光硬化后金属材料的晶粒度显著细化。在超快速加热的条件下，金属材料的过热度极高，造成相变驱动力△Gα→γ很大，从而使奥氏体的形核数目剧增；与此同时，瞬时加热后的超细奥氏体晶粒来不及长大，随后的超快速冷却将其保留下来，可造成奥氏体晶粒明显细化，细化的奥氏体晶粒在发生马氏体转变时，转化成细小的马氏体组织。几种材料激光相变前后的晶粒度对比如表2所示。　　另外，在激光相变硬化过程中，金属材料不同的原始组织和扫描速度的变化对晶粒度的大小有直接的影响。通常淬、回火的原始组织比调质或正火的原始组织具有更小的晶粒尺寸，增加扫描速度有利于减小晶粒尺寸。　　表2  几种材料激光相变硬化前后的晶粒度对比　　表2 几种材料激光相变硬化前后的晶粒度对比　　2.激光硬化后金属材料的主要性能特点　　与常规热处理相比，因激光硬化后的显微组织具有不同的特点，使其金属材料的性能呈现出以下几个主要特点：　　（1）激光表面硬化处理后的零件表面硬度高，比常规淬火硬度提高15%~20%。　　（2）提高材料或零件的表面耐磨性。激光硬化与常规热处理耐磨性的对比如表3所示。　　表3 激光硬化与常规热处理的耐磨性对比　　表3 激光硬化与常规热处理的耐磨性对比　　（3）提高金属材料的疲劳性能。因激光硬化处理可细化金属材料的显微组织、提高表面硬度并具有残余压应力、可有效地提高金属材料的疲劳性能。以40Cr钢材料零件为例，与常规热处理相比，其激光相变硬化后的疲劳寿命如表4所示。　　表3 激光硬化与常规热处理的耐磨性对比　　表3 激光硬化与常规热处理的耐磨性对比　　激光相变硬化后的显微组织为极细的板条马氏体和孪晶马氏体，由于晶粒细化，使得在交变应力下不均匀滑移的程度减少，推迟了疲劳裂纹源的产生。同时，随着晶界数目的增多，使疲劳裂纹的扩展受到障碍，大大降低了裂纹的扩展速率。　　另外，位于马氏体板条间较多的残余奥氏体因产生的塑性变形而松弛了裂纹尖端的应力集中，而使裂纹尖端钝化，延迟了裂纹的形成。

　　进入冬季，环境温度较低，如果没有防护措施进行钢构件焊接作业，对钢构件的焊接质量会产生重大影响，如在低温下焊接，会使刚才脆化，也会使焊缝和母材热影响区的冷却速度加快，易于产生淬硬组织,脆性增大,这对于建筑钢结构常用的低合金钢(如Q345)的焊接危害性很大。　　因此,冬季焊接施工必须要严格按照工艺要求实施,不得盲目焊接。　　一、焊材要求　　1.严格焊材库的管理,焊条必须按标准进行烘干,烘干次数不得超过2次在空气中的暴露时间不得超过2小时。如现场没有烘箱必须及时申请配备,并安排专人焙烘、发放。　　2.焊工持保温桶领取焊条,一次领用不得超过半天用量;焊接过程必须盖好保温桶盖,并使保温桶保持通电状态;定位焊时一次只能取用1根;焊接时一次取用不得超过3根。严禁焊材外露受潮,如发现焊材受潮不得再次使用。　　3.焊丝如在四小时内未用完,应退回焊材一级库保存,不允许留在送丝盘上。　　4.气体保护焊采用的二氧化碳,气体纯度不宜低于99.9%(体积比),含水量不得超过0.005%(重量比)。新瓶气体使用时,必须倒置24小时后打开阀门把水放尽方可使用,防止冻结。瓶内气体高压低于1MPa时应停止使用。焊接前要先检查气体压力表上的指示,然后检查气体流量计并调节气体流量。使用时瓶口必须接加热装置。　　5.气瓶必须存放在0℃以上的环境里。使用瓶装气体时,瓶内气体压力低于1N/mm2时应停止使用。在零度以下使用时,要检查瓶嘴有无冰冻堵塞现象。　　二、焊前一般要求　　1.清除待焊处钢材表面的水、氧化皮、锈、油污。　　2.焊接作业区的相对湿度不得大于90%。　　3.当焊件表面潮湿或有冰雪覆盖时,应采取加热去湿除潮措施。　　4.T形接头、十字形接头、角接接头和对接接头主焊缝两端,必须配置引弧板和引出板,其材质应和被焊母材相同,坡口形式应与被焊焊缝相同,禁止使用其它材质的材料充当引弧板和引出板。　　5.手工电弧焊和气体保护电弧焊焊缝引出长度应大于25mm。其引弧板和引出板宽度应大于50mm,长度宜为板厚的1.5倍且不小于30mm,厚度应不小于6mm;非手工电弧焊焊缝引出长度应大于80mm。其引弧板和引出板宽度应大于80mm,长度宜为板厚的2倍且不小于100mm,厚度应不小于10mm。　　6.焊接完成后,应用火焰切割去除引弧板和引出板,并修磨平整。不得用锤击落引弧板和引出板。　　三、冬季施焊措施（焊接环境温度零下5°C以下）　　1.设置防护棚:　　在室外施工,当环境温度低于-5℃时,必须在焊接区域设置防护棚,以提高焊接环境温度、并防风防雨。　　2.焊前预热:　　焊前应对焊缝进行预热,预热区域应在焊接坡口两侧,必要时采用伴随预热的方法,确保预热温度和层间温度。加热温度为80—150℃,预热范围为焊缝各侧面的1.5t(t为板厚),且不小于100mm。测温采用远红外测温仪,测温点在距坡口边缘75mm处,平行于焊缝中心的两条直线上。　　2.1.焊缝预热温度　　图片　　注:Q345GJ预热温度参照Q345执行;Q390、420预热温度参照Q460;当板厚t=100~110mm时,Q420、Q460和铸钢件的最低预热温度为180℃。　　2.2.定位焊预热温度比正式焊缝高30~50度。　　图片　　3 焊速与焊道布置　　手工电弧焊平、横、仰焊焊接速度以规定每根焊条焊接的焊缝长度;气体保护焊以单道焊缝不允许摆动,焊层厚度控制在5-6mm,焊条(炬)与工件夹角不小于30°。立焊时允许最大摆动宽度:15mm ～20mm。　　4 焊后缓冷　　在零度以下厚钢板焊接完成后,在焊缝两侧板厚的2-3倍范围内,应采取保温暖冷措施,并使焊缝缓慢冷却,冷却速度应不大于10℃/min。　　5 Q460钢材的特殊焊接要求　　5.1Q460E钢材焊接应由焊接考试合格的焊工进行施焊。　　5.2Q460E钢材在0℃以下不得进行焊接,如必须进行焊接就要搭设保暖棚,保证保暖棚中的环境温度在0℃以上。

　　　　泵阀行业的加工利器，阀门密封面激光熔覆　　球阀（ball valve）问世于20世纪50年代，随着科学技术的飞速发展，生产工艺及产品结构的不断改进，在短短的40年时间里，已迅速发展成为一种主要的阀类。在西方工业发达的国家，球阀的使用正在不断的上升。在我国，球阀被广泛的应用在石油炼制、长输管线、化工、造纸、制药、水利、电力、市政、钢铁等行业，在国民经济中占有举足轻重的地位。所以，降低球阀的维修频率，提高球阀的使用寿命，对提高我国的社会生产效率具有重要意义。符合我国绿色节能环保，建设资源节约型社会，实现可持续发展的重大战略。　　泵阀行业的加工利器，阀门密封面激光熔覆泵阀行业的加工利器，阀门密封面激光熔覆　　硬密封球阀适合于高温高压的水、蒸汽、石油、煤炭、纤维、稠性和腐蚀性介质，以及带颗粒的介质。常规采用耐高温、耐腐蚀的硬质合金作为密封面。激光熔覆的密封面具有更好的耐磨性能。　　激光熔覆主要特性　　激光熔覆也叫激光堆焊，采用高能量激光作为热源，以金属合金粉末作为焊材，通过激光与合金粉末同步作用于金属表面实现快速熔凝，形成致密、均匀、稀释率低、厚度可控的冶金结合的合金层，是一种可以显著改善基体表面耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化及电气特性等性能的表面改性方法。　　与传统手工堆焊和等离子堆焊相比，具有硬度分布均匀、堆焊层稀释率低、晶粒细小组织致密、界面结合强度高等特点；同时由于激光熔覆热输入量小、工件变形量小，所需堆焊层厚度减小，加工余量小，节约了机加工成本。　　久恒光电作为阀门激光熔覆领先品牌，对激光熔覆设备有着自己独有的优势和丰富的经验，久恒光电致力于为全球客户提供高性价比的产品和服务！　　推 荐 设 备　　阀门密封面激光熔覆设备　　阀门密封面激光熔覆设备　　阀门密封面激光熔覆设备是针对硬密封阀门阀体和阀座密封面堆焊开发的专业激光加工设备，配备两个独立的工位，可以实现对球体、阀座、平面类闸阀的加工。　　可以部分替代镀硬铬，热喷涂，电弧焊，等离子堆焊，超音速喷涂工艺，采用激光堆焊的密封面具有形变小、热影响小、界面结合强度高、机加工余量小、耐磨耐蚀性能优异、使用寿命长、性价比高的特点。　　采用专利的正交双旋转机构，简化了球体的加工轨迹，大大提高了加工过程的稳定性；　　控制软件具备球缺、回旋、等速螺线等模型化工艺模块，只需输入简单的参数就可以实现复杂轨迹加工，系统操作简便。　　01阀门密封面激光熔覆优点　　强韧性好：组织细化，同时兼顾强韧性，同等硬度下具有更好的耐磨性；　　界面强度高：冶金结合，抗拉强度>500MPa，大于基体强度；　　稀释率低：稀释率≦3%，比传统工艺高3-5HRC，保证熔覆层耐温、耐磨性能；　　熔覆层组织：晶粒细小，组织致密，无孔隙，具有各向同性；　　硬度均匀：表面没有软点，硬度差≦3HRC，有效层深内硬度一致性好。　　02适用范围　　适用于各类阀门的阀座，双平行闸阀、楔形闸阀、平板闸阀阀体硬密封面的激光堆焊。

　　　　工程机械作为机械制造行业的重要分支，具有门类多、功能复杂、结构强度高等特点。虽然一直以来很少成为各种制造新技术的试验田，但由于科技人员的创新精神和攻坚克难的勇气，新技术也将最终推广到工程机械制造领域，比如焊接机器人、自动化、智能物流等。当然激光加工技术作为一种绿色、环保、高效并且与物件无接触的加工技术，自然也受到行业的青睐。　　二、激光加工的特点　　激光加工起源于20世纪60年代的德国，其加工原理主要是利用激光器产生的高能粒子对工件的表面进行熔化和气化，并以此原理进行各种衍生加工技术。由于激光光束具有很好的稳定性和抗干扰性，并且对被加工件限制条件（如加工的形状、尺寸、环境）较少，因此可对大部分金属材料和非金属材料进行高质量、高精度加工。激光加工技术一直都是“高精尖特”的技术代表。　　其加工特点及优势总体来说，可以概况为“高、快、好、省、广”，具体内容如下：　　（1）高  激光加工精度高、加工效率高、材料利用率高、经济效益高。比如一台价格30万元的激光切割机，企业在正常加工的情况下，一年半时间就可以收回设备成本，并产生利润。　　（2）快  加工速度快，由于激光的能量介质是光源，因此其加工速度非常快，最高可达100m/min。目前，最先进的3G激光切割机，其速度是主流加工设备的1.5倍以上。　　（3）好  激光加工抗干扰性好，不容易受环境因素的影响，因此激光加工出来的零件质量非常好，精度可以和普通的机床精加工处于同一水平（微米级）。　　（4）省  激光加工的产品材料利用率高，比较省材料；据不完成统计，激光加工与其他加工技术相比，可节省材料10%~30%。另外，激光加工属于不接触加工工艺，因此设备所需要的耗材比较少，大大节约了生产成本。　　（5）广  激光加工的材料范围十分广泛，不仅可以加工金属材料，也适用于加工非金属材料。另外，激光加工材料形状比较广，直线、曲线、异形图案等都可以加工出来，真正实现无障碍加工。　　三、激光加工技术在工程机械制造中的应用　　近几年来，随着激光加工技术及设备的突破，越来越多地应用于工程机械产品制造各工序中。下面就目前工程机械应用的主流技术进行介绍。　　3.1    激光加工技术在板材切割下料领域的应用　　激光切割是利用激光振荡器输出的激光光束通过聚焦镜聚焦，产生的高密度能量照射在材料上使之熔化蒸发而进行的切割方法。与生产中常用的热切割法（火焰、等离子等）相比，因为单位面积的能量大，所以能进行切割割缝较小的高精度产品。　　例如，某公司下料中心拥有精细等离子切割、光纤激光切割、平板坡口切割、管相贯线切割、钻切复合一体机、型钢切割六大类设备100余台，为工程机械厂家卡特、小松、约翰迪尔以及国内工程机械以及权属子公司产品下料，同时服务于当地配套企业的需求。其中包含三台二维激光切割机、两台三维激光切割机。激光下料产品涉及几乎所有工程机械大类使用的机罩、油箱、驾驶室等零部件产品，厚度以1~25mm板或型材为主，切割材料为从普材Q235A至1000MPa高强度板，每年下料能力达到2万t。　　目前，工程机械板材加工行业内的主流技术产品所使用的激光切割机有两种，分别为CO2激光切割机和光纤激光切割机。CO2激光切割机为早期产品，技术没有光纤激光先进，波长约为光纤的1/10。传播一般是在与外界空气隔离的光路内进行，光纤激光在光纤中传播，通过性更好，能量束更高，从而热影响更小，切割线更窄，有利于提高下料效率、材料利用率和板材下料的热变形等。　　除常规的激光切割下料外，激光切割技术在圆孔切割、预留工艺豁口及工艺样板制作等方面应用优势明显，可应用于工艺装备孔的“以切代钻”，省去钻孔工序的时间，提高生产效率，以及节省钻模板的制作费用。　　3.2    激光加工技术在焊接领域的应用　　传统的工程机械焊接技术大多数采用的是气体保护焊、埋弧焊或氩弧焊等焊接方式，焊接出来的产品往往存在着飞溅多、变形量大等质量缺陷，另外产生的焊接弧光、灰尘也会危害操作人员的身心健康。随着技术的发展，工业制品生产企业也在就如何提升焊接质量、效率以及减少人工作业方面做了大量的工作，逐渐把汽车工业白车身的机器人焊接、流水线以及柔性制造理念引入到工程机械焊接工序。　　早期由于激光功率不足和激光焊技术受限，无法在多以中厚板或超厚板为主的工程机械产品中应用。但近几年上海交通大学、哈尔滨工业大学等知名高校，针对中厚板激光焊接技术进行了大量的研究及试验，也形成了高功率激光深熔焊、电弧复合焊、超窄间隙多层填丝焊以及真空负压激光焊等多种焊接方法。激光电弧复合焊技术在工程机械起重机臂架应用较为成功，是将能量传输机制和物理特性截然不同的两种热源复合在一起，作用于统一焊接位置，可以同时发挥两种热源的优势，使焊缝熔深增大、间隙搭桥能力增强，焊接效率提高，起到1+1＞2的效果。　　例如，汽车起重机伸臂材质为屈服强度960MPa的高强钢，采用激光-双丝MAG复合焊接。相比传统的焊接具有焊接适应性强，可适用于高反射和难焊接以及异种材料的焊接；提高焊接过程稳定性，改善焊缝成形，并可消除焊接缺陷，提高焊缝质量，100%全检通过；效率提升了300%，相比单一热源焊接，复合焊接能够有效增加熔深50%，提高焊接速度，同时保证较小的热输入；具有更高的填充效率，节约30%以上单位焊丝用量。　　3.3    激光加工技术在再制造领域的应用　　近几年，工程机械再制造业务发展较快，一方面节能降耗，属绿色制造范畴，国家大力提倡；另一方面再制造后的产品性能与新品基本相当，价格约为新品的2/3，用户也逐渐接受认可，仅投入40%~60%的制造成本，企业也乐意去做。零部件再制造主要是更换一些易损件、密封件和修复机构中的磨损，这其中用到最重要的技术就是高效激光堆焊技术，也称激光熔覆技术，主要原理为利用高功率、高密度的激光束，在基体表面形成一层微熔层，同时预置或同步添加特定成分的直熔合金粉，以此达到对磨损的零部件进行均匀修复的目的，也属于一种增材制造技术。同时具有较高的灵活性，对零部件堆焊区域可选、材料可选甚至性能可选，为实现产品的差异化定制提供了优质可行的制造方案。如大功率推土机底盘用履带涨紧弹簧筒由于使用中出现磨损，再制造针对磨损区域采取激光熔覆增材处理，从耐磨多个维度指标进行检测，表面硬度合格，熔覆状态层硬度梯度合理，金相组织较好，可使大功率推土机弹簧筒寿命提升300%，目前不仅用于再制造，同时在新品上替代原镀铬+前期感应热处理工艺，大大提升了产品在行业中的竞争力。　　3.4    激光加工技术在质量管理领域的应用　　ISO 9000质量管理体系明确要求做好零部件的过程监控，质量要具有可追溯性。工程机械厂家为有效地追溯零部件质量情况和使用情况，也要求自制零部件及配套商做好永久性标识，标识的内容主要包括产品名称、物料号、图号、生产厂家、生产日期及二维码等基本信息。传统的打标技术主要是利用气缸不断的机械运动冲击物件，在标牌表面留下运动轨迹，这种方式存在着噪声大、字迹模糊、标牌变形等缺点。而激光打标技术属于无接触加工，它是利用激光发出的光束，使工件表面材料瞬间熔融，通过控制激光在材料表面的路径，从而形成图文标记的一种方法。与传统方法相比，具有以下优势：①速度快，相比传统速度提升一倍以上。②字体质量高，字迹清晰，并且很多复杂的图案、符号、字母也可打印出来，这点是传统的打标方式无法比拟的。③无接触加工，绿色环保无污染，结合数控软件系统，可以实现自动化打标。　　3.5    结论　　通过以上实例可以看出，激光加工技术已不断应用到工程机械制造的各个工序环节，当然激光清洗技术也正在吸引来自航空航天、汽车、工程机械等领域的关注。该工艺可用于去除油漆、清洁模具或在焊接前去除氧化层和涂层，其速度更快，并且产生的废料更少，目前工程机械行业应用较少。针对上述激光加工技术，大多工程机械企业已把其纳入到自己的企业工艺标准，用以提升产品的品质和效率。随着激光加工技术国产化加快，部分中小企业也尝试购买激光设备进行激光加工，以降低人工成本，提高产品质量，但是和国外成熟的标准化应用相比，国内加工企业还有很长的路要走。　　四、激光加工技术发展趋势　　激光加工技术是集机械、电气、数控、光学及液压等多领域结合的一门复杂系统，企业进入该领域的技术门槛较高，因此以英国、德国、美国为代表的发达国家，一直主导激光加工产业的发展方向。虽然我国进入该领域的起步较晚，但是随着国家战略“中国制造2025”的不断实施，我国的激光设备厂家和科研机构奋发图强，涌现出如华工科技、大族激光、团结激光等后起之秀，其产品和技术与国外激光设备的差距在不断缩小。另外，激光加工技术发展也是一个漫长与艰辛的过程，需要社会各方面的努力，笔者认为未来激光加工技术会往以下几个方面发展。　　（1）激光器小型化  激光器一直作为激光加工技术的核心部件，其大小将决定整个设备的大小。前期由于微电子技术和光学技术的限制，激光器体积比较庞大，占地也较大。随着激光器新技术（如光纤技术、紫外技术等）的不断进步和发展，一批具有转换效率高、工作稳定性好、光束质量好、体积小的激光器被开发出来，从而为激光设备的小型化提供了良好的基础。　　（2）加工多能化  为适应市场的需求，激光设备厂家将不再追求单一的激光加工功能，而是开发集成切割、焊接、热处理、喷涂中两个或更多功能于一体的设备，为客户实现设备价值的最大化。　　（3）设备智能化  随着互联网技术的兴起，设备智能化将是激光加工技术又一大趋势。智能工厂将各种生产计划、材料的加工数据上传至企业云端，工程师们在办公室内通过远程终端遥控，发出作业指令，控制设备运行状态，实现产品生产过程的数字化、自动化和信息化。　　五、结束语　　随着“中国制造2025”规划的实施，激光加工技术以其无法比拟的优势，成为推动工程机械产业转型升级的重要工具。在互联网+、5G等信息化技术大量引入之后，激光加工制造也开始向智能化制造转型。在国家大力提倡企业坚持技术创新的背景下，国产激光生产厂家将不断加大研发投入，为市场提供性价比更高的激光设备，从而带动新兴领域和传统制造工艺革新，也为未来工程机械制造业激光加工技术的更加广泛应用提供了技术支持。　　本文发表于《金属加工（热加工）》2020年第6期10-13页，作者：傅中明，扬州丰源车身制造有限公司；李德明，山推工程机械股份有限公司，原标题：《工程机械激光加工技术到底有何前景？》

　　　　模具在汽车零件制造中占有极其重要的地位。局部表面强化是保证模具使用寿命和提高产品稳定性的重要手段。覆盖件模具在汽车模具中占有相当部分。　　在汽车覆盖件制造中，拉毛问题受到越来越多的关注。汽车覆盖件表面拉毛涉及的因素很多，大体可分为3个方面：①模具：包括模具材料，模具压料面、拉深筋、拉深凸、凹模圆角等工作面的表面粗糙度，模具关键成形参数的设计等；②板料：包括材料成形工艺性、板料厚度、表面微观形貌、纤维分布状态等；③模具零件与板料的接触界面状态：包括润滑条件、接触压力、摩擦状态，热传导特性等。　　一般认为汽车覆盖件表面拉毛是由于板料与模具零件之间的摩擦状态恶化，二者在突出接触点的瞬间摩擦高温产生冷焊效果，形成积屑瘤，造成粘着磨损，使得在板料表面形成划痕，在模具零件表面产生磨损。造成这一现象的原因很多，模具零件方面的因素被认为是最主要的，有研究表明模具零件的工作表面材料硬度越高、与基体结合越牢固，抗拉毛效果越好。　　激光焊接利用激光束在金属基体上扫描形成熔池，通过惰性气体把合金粉末同步吹送到熔池，并快速凝固，形成的合金涂层与基体是冶金结合。在数控设备控制下，激光焊接可以根据程序形成各种形状的涂层。机器人自由度高，柔性好，可以根据需要在模具型面上进行法向扫描，制备出更复杂的空间曲面熔覆层。以下基于某车型覆盖件拉深模，针对覆盖件易拉毛相应的模具型腔部位，运用机器人激光焊接技术进行修复的应用研究。　　1、试验材料　　模具本体材料为MoCr铸铁，材料成分见表1。激光焊接合金粉为Co基合金粉XY-27F-X40、Fe40合金粉和镍铬稀土自溶合金粉GXN-65A。3种粉末材料粒度均为140～325目，成分见表1。　　表1 试验材料化学成分　　2、熔覆策略　　图2 熔覆策略　　图1 熔覆策略　　实施的熔覆策略如图1所示，激光焊接工艺参数除已确定的功率、扫描速度、送粉参数、离焦量等以外，还需确定单道熔覆路径宽度W、高度H、搭接率ɑ、净增平均层厚h。先由试验探索并确定单道截面形貌参数：高度H、宽度W；再根据单道熔覆参数设计台阶试样，分别测量3种不同金属粉对应的熔覆层的净增厚度h；参数宽度W、搭接率ɑ和厚度h是熔覆路径编程的主要工艺依据。其中Fe40作为打底熔覆层，该合金粉标称硬度与模具基体材料相当，且成本较低可大量用于打底层。GXN-65A和XY-27F-X40合金粉分别用于强化部位的上、下部分，因为不同部位的硬度要求不同。　　在原模具CAD三维模型的基础上，结合模具实际要求设计出坡口轮廓，以备机器人扫描路径编程之需。再根据不同部位的性能和熔覆工艺进行分区编程、熔覆。　　（1）熔覆工艺参数　　图2 单道激光焊接路径　　图2 单道激光焊接路径　　图3 单道激光焊接路径截面　　图3 单道激光焊接路径截面　　将设备参数设定为：功率650W，扫描速度30mm/s，送粉参数0.6r/min；按不同合金粉末，分别熔覆3条单道路径，如图2所示。用线切割将单道路径横向切割，镶嵌金相试样，抛光后用4%的硝酸酒精腐蚀，在体视显微镜下观察测量，其截面如图3所示，测得的数据如表2所示。　　表2 单道激光焊接路径截面形貌参数　　（a）台阶试样CAD模型　　（a）台阶试样CAD模型　　（b）台阶试样熔覆路径　　（b）台阶试样熔覆路径　　（c）实际熔覆的台阶试样　　（c）实际熔覆的台阶试样　　图4 台阶熔覆试样　　用获得的单道参数来熔覆台阶试样，设计的台阶试样CAD模型如图4（a）所示，根据CAD模型用专用机器人离线编程软件生成扫描路径。参照单道熔覆路径截面轮廓，搭接率均设为60%。考虑到熔覆层微观组织的外延生长特性，扫描路径在相邻两层之间方向偏转45°（见图4（b）），以减轻组织的各向异性，使组织更均匀。在熔覆模具型腔部位时，也采用同样路径，制备的实际台阶试样如图4（c）所示。每层厚度的测量数据见表3，并绘制相应的折线图（见图5），表3数据作为不同熔覆层厚的编程依据，也将作为在实际模具型腔部位上熔覆的编程依据。　　图6 台阶熔覆试样的厚度　　图5 台阶熔覆试样的厚度　　从图5及表3数据可看出，在相同工艺参数下（功率、扫描速度、送粉转速相同，同一层数），不同合金粉熔覆层厚度有明显差别：XY-27F-X40熔覆层厚度最小，GXN-65A最大，Fe40处于两者之间。引起这一差别的诱因很复杂，大致归纳如下：　　（1）粉末粒度分布以及松装密度不同引起的实际送粉速率不同，造成单道以及多道搭接的熔覆层厚度不同。　　（2）合金粉末成分不同，熔池的铺展程度就不同，引起合金粉末的实际捕捉率有所差异，造成熔覆层厚度的不同。　　（3）单道路径截面形状、搭接率不同引起的熔覆层表面纹理状态不同，进一步影响熔池的铺展，进而影响熔覆层厚度。　　（4）熔池铺展、粉末捕捉、表面纹理状态之间交互影响，造成最终熔覆层厚度的较大差异。　　（2）CAD模型的建立　　（a）汽车覆盖件拉深模　　（a）汽车覆盖件拉深模　　（b）汽车覆盖件拉深模CAD模型（标记A、B）　　（b）汽车覆盖件拉深模CAD模型（标记A、B）　　（c）熔覆区域放大　　（c）熔覆区域放大　　（d）提取的熔覆区域边界　　（d）提取的熔覆区域边界　　图6 汽车覆盖件拉深模实物及CAD模型　　汽车覆盖件拉深模实物如图6（a）所示，需熔覆强化部位在图中已指出。对应的模具CAD模型如图6（b）所示，其中A、B两处即为熔覆位置。根据图6（a）实际加工出的坡口形状，在CAD模型上修改为与实物一致的轮廓，以保证编程路径的精度，如图7（c）所示。在已修改的CAD模型上提取熔覆区域边界如图6（d）所示，以备机器人离线编程所需。　　（3）机器人熔覆策略　　先用Fe40合金粉末熔覆打底层，编程数据参照表2和表3，搭接率为60%，连续熔覆3层，按每层厚度0.55mm编程，编程路径如图7所示。　　图7 Fe40打底层熔覆路径　　图7 Fe40打底层熔覆路径　　图8 分区域编程　　图8 分区域编程　　在实际操作中按图7路径一次性熔覆整个区域存在的弊端是：由于曲率变化较大，熔覆过程中机器人姿态也频繁变换，造成熔覆头作业时产生震颤，从而影响熔覆精度，同时也不利于设备的保养维修。在熔覆XY-27F-X40和GXN-65A涂层时，分为3个区域编程，如图8所示。　　（a）机加工前熔覆效果　　（a）机加工前熔覆效果　　（b）机加工后熔覆效果　　（b）机加工后熔覆效果　　图10 最终熔覆效果　　首先熔覆Ⅱ、Ⅲ区域，再熔覆Ⅰ区域。Ⅱ、Ⅲ区域熔覆2层，Ⅰ区域熔覆3层，路径编程参数依据表3，搭接率均为60%。最终熔覆效果如图9（a）所示，机加工后效果如图9（b）所示。机加工后，用便携式硬度仪进行测量，测得XY-27F-X40涂层硬度为63HRC，GXN-65A涂层硬度为42HRC。

　　　　截齿是采煤和巷道掘进机械中的易损部件之一，是落煤及碎煤的主要工具，其性能直接影响到采煤机的生产能力、功率的消耗、工作稳定性和其他相关零件的使用寿命，截齿种类繁多，一般结构是在淬火回火的低合金结构钢刀体身上嵌入硬质合金刀头。　　截齿在工作时承受高的周期性压应力、切应力、冲击负荷，其主要失效形式为刀头脱落、崩刀和刀头、刀体磨损，在某些工况条件下也经常因为刀体折断造成截齿的失效，由于截齿刀体的机械性能好坏直接影响截齿的使用寿命，所以合理选择截齿刀体的材质和有效的热处理方式，对减少截齿刀体的磨损折断、降低采煤机截齿消耗量、提高采煤机械运转率、增加采煤生产的综合经济效益，都有积极的意义。　　截齿是采掘机械的易损件，通过长期对截齿的分析与研究，从新型截齿的选用、截齿布置及截齿结构改进等几个方面对采煤机截齿的可靠性进行了简单分析，提高截齿的可靠性，降低齿耗占吨煤成本中的比例，提高采煤机有效工作时间，采煤机截齿的可靠性与截齿本身诸因素、采煤机的因素、煤层赋存条件等多种因素有关。　　经常操作采煤机的工作人员一定很了解采煤机截齿是采煤机上较易损坏的设备之一，截齿损坏后修复的问题成为了厂家们和客户最关心的问题，今天为大家介绍一种截齿修复的方法，使产品实现最大的经济价值。　　超高速激光熔覆，也称为EHLA （Extreme High Speed Laser Cladding），由德国Fraunhofer ILT 发明，被誉为当前可替代电镀技术最具竞争力的工艺，因其为工业界带来的革新性技术进步，2017年获得弗朗恩霍夫协会创新奖（Joseph von Fraunhofer）、德国激光创新奖（Berthold Leibinger Innovationspreis）、 德国钢铁协会创新奖（Steel Innovation Prize program）等多个奖项。　　超高速激光熔覆技术主要用于提高零件表面的耐磨、耐腐蚀、耐高温、及抗氧化等性能，从而达到表面改性或修复的目标，满足了对材料表面特定性能的要求。　　超高速激光熔覆技术本质上改变了粉末的熔化位置，使粉末在工件上方就与激光交汇发生熔化，随之均匀涂覆在工件表面。其熔覆速率可高达20－200m／min，因热输入小，热敏感材料、薄壁与小尺寸构件均可采用该技术进行表面熔覆，而且可用于全新的材料组合，例如铝基材料、钛基材料或铸铁材料上涂层的制备。由于涂层表面质量明显高于普通激光熔覆，只需要简单打磨或抛光即可应用，因此材料浪费、后续加工量都大大减少，在成本、效率、及对零件的热影响上超高速激光熔覆都具有不可替代的应用优势。

　　高速激光熔覆之：内壁激光熔覆　　常见的机械部件如如油缸、轴承、阀门、套筒、模具、气缸等需要内壁具备耐磨、耐腐、抗冲击等特性，因此需要在工件使用前期或者出现疲劳磨损后对其内表面进行加工处理。相对于外壁加工，内壁加工受限于加工空间有限，尤其对于内壁直径较细，孔深较深工件，技术加工要求较高。内孔激光熔覆是一种内壁金属表面改性技术，需要将激光、金属粉、冷却水高度集成于熔覆头中，通过熔覆头内置于工件腔体内部实现工件内壁表面激光处理。　　内孔铜粉激光熔覆效果　　技术优势：　　ZKZM-NT系列内孔高速激光熔覆产品主要应用于工业零件内壁或内孔的修复，包括管道内壁、泵阀内孔、缸体内部、机匣内壁等各种内部狭窄零部件以及中小型部件。鉴于市场上的内孔激光熔覆设备，镜片容易烧毁，不能连续工作的现状（最长时间2小时）。ZKZM-NT系列采用先进的结构设计、进口石英基片和先进镀膜技术等各种技术手段，大大提高了内孔熔覆头的安全性、可靠性。通过大量的测试应用，ZKZM-NT内孔激光熔覆设备，安全可靠性高，可以长时间24h续工作。　　内孔铁基粉激光熔覆效果　　产品特点：　　可靠性高，内设温控光控双重监测报警系统，熔覆过程在线监测，实时输出数据。　　多型号可选，根据实际需求，挑选合适型号，高性价比。　　光粉通道独特设计，实现高速激光熔覆，效率高，基体热输入小，不易发生变形。　　功能性强，同一款激光头可适于熔覆、焊接、淬火、增材制造等工艺。　　可长时间连续出光，独特水冷通道设计，保证熔覆头制冷效果。　　支持红外探测影像记录，可选配CCD相机。　　型号　　ZKZM—NT2　　ZKZM—NT4/6/8　　适用功率　　1000W-3000W　　4000-8000W　　最小内孔直径　　80mm　　160mm　　适用激光光源　　光纤激光器　　最大内孔深度　　<1.5m　　<2.0m　　光学接口　　QCS　　送粉方式　　旁轴送粉　　中心送粉　　冷却方式　　水冷　　送粉气体　　N2/Ar

　　　　纤线来传送，因而在应用上深具延展性；因为激光高速熔覆方法能用光纤线联接而将导光至模貝的盲区或不容易消除的位置开展清洗，因而方便使用；因为硫化橡胶并无汽化，因而不容易造成有危害的汽体，危害办公环境的安全性。激光高速熔覆轮胎模具的技术性早已很多在欧美国家的车胎工业生产中被选用，尽管前期项目投资成本费较高，但可在节约续航、防止模貝毁坏、工作中安全性及节约原料上所得到的盈利快速获得收购。依据Quantel企业的LASERLASTE激光高速熔覆系上海市区双钱载重轮胎企业生产流水线开展的清洗实验说明，仅需两个钟头就可以线上清洗一套大中型载重轮胎的模貝。和基本清洗方法对比，经济收益是不言而喻的。食品产业模貝上防粘的延展性膜层必须按时拆换以确保环境卫生，无需化学药品而应用激光高速熔覆也尤其合适这类运用。2、武器的清洗：　　激光高速熔覆技术性在武器装备维修保养上广泛运用。选用激光高速熔覆系统软件，能够高效率、便捷地消除生锈、空气污染物，并能够对消除位置开展挑选，完成清洗的自动化技术。选用激光高速熔覆，不仅洁净度高过有机化学清洗加工工艺，并且针对物件表面基本上无危害。Quantel企业的LASERLASTE通过设置不一样主要参数，还能够在金属材料物件表面产生一层高密度的金属氧化物防护膜或金属材料熔化层，提升 表面抗压强度和耐蚀性。激光消除的废弃物对自然环境大部分不组成环境污染，还能够开展长距离实际操作，合理降低了对实际操作工作人员的身心健康危害。3、飞机场旧漆的消除：　　在欧州激光高速熔覆系统软件早就运用在航天工业中。飞机场的表面过一定時间后要再次喷涂，可是喷涂以前必须将原先的旧漆彻底去除。传统式的机械设备消除漆料法非常容易对飞机场的金属材料表面导致损害，给安全性航行产生安全隐患。如选用好几个激光高速熔覆系统软件，可在二天以内将一架A320空中客车表面的漆膜彻底祛除，且不容易损害到金属材料表面。4、房屋墙体的清洗：　　伴随着我国经济的迅猛发展，愈来愈多的摩天大厦被创建起來，大厦墙体的清理难题日渐凸显，LASERLASTE激光高速熔覆系统软件根据最多70米的光纤线对房屋建筑墙体的清洗出示了非常好的处理方法，它能够对各种各样大理石、金属材料、夹层玻璃上的各种各样空气污染物开展合理清洗，且比基本清洗高效率许多 倍。还能够对房屋建筑的各种各样大理石上的黑色斑、色素斑开展消除。LASERLASTE激光高速熔覆系统软件在嵩山少林寺对房屋建筑、碑石开展的清洗实验说明，选用激光高速熔覆对维护古代建筑修复外型实际效果很好。5、电子工业中的清洗　　电子工业应用激光除去金属氧化物：电子工业必须高精密地除污，尤其合适选用激光去金属氧化物。在电路板焊接前，元器件针角务必完全去金属氧化物以确保最好的电触碰，在除污全过程中还不可以毁坏针角。激光高速熔覆能够考虑应

    3D打印技术可以克服应用传统制造技术制作定制化产品生产成本高、消耗资源大、耗时长等缺点，因此应用在工业制造、医疗、教育、航空航天、消费品制造等诸多领域。3D打印材料作为3D打印的重要物质基础，3D打印材料的发展直接制约着3D打印技术的发展。      2018年全球3D打印材料行业市场现状分析及发展趋势    随着3D打印产业规模越来越大，3D打印材料在整个行业中的地位也愈加重要。2017年，全球3D打印材料市场约占全部3D打印市场的36.63%，预计到2018年，全球3D打印材料市场规模将会进一步扩张，且增速略大于全球3D打印市场，所占比重进一步提高，超过38%。      随着3D打印行业的不断发展，全球3D打印材料的市场规模也不断扩张。2017年全球3D打印材料市场规模约为26.89亿美元，较上年增长31.11%；预计2018年，全球3D打印材料市场规模将会达到32亿美元。全球3D打印材料市场规模近5年来一直维持20%以上的增速，处于稳定快速的发展期，随着3D打印技术应用领域的不断拓展和越来越多的3D材料面世，全球3D打印材料市场将会继续保持稳定增长的趋势。    消费级3D打印设备普及率高，PLA、ABS材料占据主流  从3D打印材料市场应用结构来看，PLA材料和ABS塑料材料应用占比较多，两者合计占比超过50%，其原因为PLA与ABS塑料主要供消费级3D打印机使用，消费级3D打印机价格较为低廉，携带方便，易于操作等特点，其普及率要远远高于操作难度大，价格昂贵，要求专业技术高的工业级3D打印机。2017年，消费级3D打印机出货量38.97万台，占全部3D打印机出货量的97.13%。而作为消费级3D打印机的主要应用材料，PLA材料和ABS塑料应用占据了全球3D打印材料市场的大部分份额。    3D打印材料种类不断丰富，推动市场继续快速增长  全球3D打印材料逐渐丰富，根据不同行业特点和需求开发新型材料，目前全球共有约300余种可规模化生产的3D打印材料。全球3D打印材料在近3年内出现了井喷式的增长，2016-2018年，全球共有100余种新型3D打印材料面世。3D打印材料种类的增多，使得3D打印技术可应用的领域多，可应用3D打印技术制造的产品种类更丰富，极大程度的推动了3D打印产业的发展。      3D打印材料种类的增多，推动了3D打印市场规模的扩张；同时，3D打印材料技术的发展，使得3D打印材料的成本逐渐降低，从而使更多的3D打印技术能够向产业化转变，应用领域进一步拓展。前瞻产业研究院分析认为，未来3D打印的快速增长主要依赖于建筑、工业机械、汽车，航空航天、牙科和医疗产业的增长，3D打印的快速增长反过来又加大了对3D打印材料的需求。随着全球各国对3D打印材料产业的重点关注，出台政策扶持和财政补贴，2019年，预计3D打印材料行业继续保持快速增长，市场规模超过34亿美元。        

　电力设备分布量大、不间断运转，其零部件的损坏机率高。主要易损零部件有各种泵轴、转子及叶片、轴承等，各种汽机、电机、发动机轴颈、阀门、阀杆、密封面、键槽等等。其中汽轮机是火力发电的核心设备，由于高温高热特殊的工作条件，每年都需定期对损伤的机组零部件进行修复，如主轴轴径、动叶片等。燃气轮机由于其在高达1300℃的高温条件下工作，经常发生损伤。采用激光再制造技术将其缺陷全部修复完好，恢复其使用性能，费用仅为新机组价格的1/10，减废节本效果显著。 　　激光再制造技术的基本工作原理类似于传统的堆焊技术，但是相对于传统的电弧焊以及新近几年发展起来的氩弧焊、等离子焊、热喷涂等等表面增材制造手段来讲，具有热影响区和热变形极小、稀释度低、结合力高等优点，故常用于对性能要求较高的高价值零部件再制造中。   汽轮机转子气封激光熔覆案例 　　应用背景：转子气封面表面损伤，两端台阶直径280mm、260mm，损伤长度90mm+140mm，损伤深度0.2-0.6mm，均匀磨损;　　困难挑战：传统的修复方法是堆焊或氩弧焊后再机加，但因为轴径较细，非常容易因热输入量大导致热应力增加，进而增加开裂倾向，并且极易变形，而且焊后机加量较大，动平衡要求的指标不易满足;　　解决方案：中硬度铁基粉激光熔覆修复，恢复原设计尺寸;　　应用结果：熔覆层无裂纹、气孔、夹杂、无变形等缺陷，尺寸满足机加要求。       电机转子轴激光熔覆案例  　　应用背景：轴颈磨损、尺寸缺失，径向出现沟槽，直径φ200mm;　　困难挑战：传统的修复方法是堆焊或氩弧焊后再机加，但因为轴径较细，非常容易因热输入量大导致热应力增加，进而增加开裂倾向，并且极易产生轴向弯曲变形，而且焊后机加量较大，增加了机加费用和工时;　　解决方案：经激光熔覆2mm厚铁基耐磨材料，硬度达到HRC45;　　应用结果：提高耐磨性能，熔覆层无裂纹、无变形、机加量小，快速恢复使用。        吸收塔循环泵激光内孔熔覆案例       应用背景：泵体轴承位内表面磨损，失效部件不可移动或转动，失效磨损深度约0.01--0.05mm(测量);　　困难挑战：泵体材质是铸铁和铸钢，又是内孔修复，没有合适的焊接材料，焊接难度非常大，极易变形，影响轴承回装;　　解决方案：拆卸轴承后，内孔壁磨损清理，采用铸铁激光熔覆专利粉末材料，进行内孔激光熔覆，厚度0.6mm，熔覆后经内孔机加恢复设计尺寸，确保轴承顺利回装;　　应用结果：熔覆后探伤检查无裂纹、气孔等缺陷，尺寸满足机加，机加精度符合设计要求，回装轴承后送回电厂，确保生产迅速恢复。         中科煜宸推出的系列化激光再制造设备是集光、机、电一体化的集成系统，采用国际先进的半导体/光纤原装进口激光器，配套自主研发的智能化送粉系统、专用冷水机系统、除尘系统、光路保护系统等，组成多附加轴联动柔性加工系统，根据不同场合需求，设备安装形式可分为：车载移动结构，落地固定结构，机床结构、龙门结构等。 中科煜宸移动式激光再制造装备         安徽煜宸激光技术有限公司成立于2014年12月，为南京中科煜宸集团的子公司，坐落于安徽省蚌埠市。安徽煜宸着眼于激光加工为主营业务，应用绿色激光制造技术，配套大批激光熔覆、激光焊接等高端智能装备。公司自主研发出性能优良的十余种钛基、镍基、钴基、铁基等合金粉末，目前已在冶金、电力、石化、矿山、机械、汽车、核电、船舶等行业实现零部件的激光修复与再制造、激光焊接等产品的加工，为以上行业企业客户节约了大量的新品采购成本。  

    转载自江苏激光联盟导读：激光焊接作为一种高效的现代加工技术，已经广泛应用于现代制造业。本文综述了激光焊接过程中的实时在线监测技术。首先详细介绍了激光焊接探测过程中的6个典型的探测技术：光电、视觉、光谱、声学、高温计和等离子电荷传感。然后对激光焊接监测以及自适应控制中的多探头融合技术进行了综述。最后，关于激光监测和控制过程中的未来发展也做了展望。文章认为：激光焊接过程中的实时在线监测技术可以提供大量的关于激光焊接状态的有用信息，并且可以用来帮助我们有效的识别缺陷和实现自适应控制。本篇为第一部分。 引言激光焊接由于产能高、可自动化焊接、形成的热影响区小的高质量焊缝而在各种工业中得到应用，如汽车、造船、航空航天、造船和造桥等。其高能量密度可以达到100-1000KW每平方毫米，使得激光束和焊接材料之间的结合非常牢固，尤其是在利用匙孔效应焊接厚板时更为明显。于是，高功率激光焊接过程中的在线监测和质量控制就对获得高质量的产品就显得至关重要了。早在20多年前就有大量的研究者开展了激光焊接过程中的探测问题，然而，实验室的研究结果在当时并没能得到企业的大量应用，其原因是当时的探测设备太过昂贵，而且器件的精度也不够、探测效率也非常低。另外，当时的企业使用激光焊接的也不多是另外一个限制了激光焊接监测发展的原因。随着激光器价格的不断下降以及激光焊接成本的越来越低，激光焊接技术开始在焊接领域得到更为广泛的应用。在批量生产制造过程中，焊接过程中的有效的在线监测可以帮助我们降低制造成本和提高产品质量。  图1 激光焊接时的匙孔效应示意图 激光焊接主要是激光束和焊接材料之间的相互作用过程。在焊接过程中，激光束通过光纤和相应地光学镜片进行传输。相应地，激光焊接过程中的在线监测也主要集中在焊接区的光辐射的能量信息，并且大部分用于研究的探测器是光学探测器。激光焊接过程中实时探测技术的发展在过去十年由于探测技术和人工智能技术的迅猛发展而取得了巨大的发展。本文则对激光焊接过程中的在线监测进行了综述。从详细介绍激光焊接的物理背景和当前不同探测技术的基本原理着手。然后对先进的多传感探测技术和人工智能识别技术也进行了展望。通过介绍激光焊接探测过程中的先进探测技术的有效应用和激光焊接过程中的人工智能技术的应用尝试，本文致力于展示当前的激光焊接监测技术和自适应过程中的当前状态以及未来可能的发展方向。 激光焊接监测过程中的基本原理 激光焊接原理激光焊接时，材料被快速加热到一定温度，然后熔融金属开始气化，从而在熔池中心形成匙孔。因为此时有蒸气压的存在会促使在连续激光焊接时匙孔会保持在开的状态，如图1所示。在激光焊接的匙孔效应下，包含金属蒸汽和等离子体的羽状物会在此时生成并从匙孔飞溅出来。需要指出的是，在采用不同类型的激光进行焊接时，等离子体的特征也是不同的。CO2激光焊接时，羽状物只在采用He气为保护气体时才会发生。如果保护气体为N2或者Ar，采用CO2激光焊接，气体等离子体仅在羽状物喷嘴处形成。相反，采用光纤激光焊接时，羽状物仅在较弱的离子状态等离子体的条件下产生。几乎所有的光谱分析用的峰值均来源于中性金属原子的发射，而这些金属原子的发射在Ar气体作保护气的时候是不会被探测到的。与此同时，由于匙孔效应中高的蒸气压而造成大量的飞溅形成。一般来说，焊接位置的电磁辐射可以分为三大类。第一类是羽状物发射出来的可见光和紫外光。第二类是激光发射后被发射的光。第三类是来自熔池表面的热辐射。基本上，激光焊接过程中的在线监测主要集中在表征熔池、匙孔、羽状物、飞溅物以及激光焊接区的辐射信号。激光焊接过程中常见的缺陷有裂纹、气孔、未完全熔透、未焊满、咬边和飞溅等。 典型的激光焊接监测系统的结构不同于传统的焊接，激光焊接过程中的能量穿透主要靠激光束来实现 的，此时的激光通过光纤和光学镜片进行传输，然后照射到材料表面。基于这种独特的能量传输方式，通过调整激光头内部光路的结构可以实现不同的检测。此时我们将重点放在激光焊接监测过程中的四种探测技术上，并对每种探测类型进行了简单的介绍。  同轴光辐射监测系统光束分光器安装在激光头上以帮助将焊接区中的辐射信号传输给探测器。一些焊接状态可以通过分析不同光谱带的信号强弱而识别出来。不同光谱带的独立分析是通过不同的滤光片来实现的。光通过滤光片时会被光电探测器探测到，然后通过信号放大器，最后通过示波器进行收集。除了分析特征光谱带之外，在焊接过程中的全光谱波段的分析是通过光谱仪来实现的。激光头和光谱分析仪均通过光纤进行连接。焊接区激光光强度的信号通过分光器来反映。光通过光纤，最后通过光谱仪来识别。如图2为一个带光电二极管的同轴探测系统（上图）及其光电二极管的工作原理（下图）。 图2 带光电二极管的同轴探测系统（上图）及其光电二极管的工作原理（下图）文献1  同轴视觉探测系统 同轴探测系统是安装在激光头上的光束分光仪来实现的。一般来说，有三种技术用于探测系统：即可见光视觉探测、红外可见视觉探测和辅助光源视觉探测。对于可见光视觉探测，适应的滤光镜波长范围为：350-750nm。红外可见视觉探测主要通过热红外相机来实现。在辅助光源视觉探测过程中，主要采用高频闪的激光源来照射工作区，其波长一般在800-900nm。辅助光源通过分光器投射到焊接区，其端部同相机相连。光学滤光器同辅助光源相兼容并且安装在分光器和相机之间，以使焊接区的图像更加清晰可见。如图3所示为同轴视觉探测系统（上）的一个案例及其实际探测的分析结果。图3 同轴视觉探测系统（上）的一个案例及其实际探测的分析结果 文献2  傍轴声学和温度探测系统声学信号在一定程度上也被认为是焊接状态的一个重要的信号。由于同轴探测主要用来探测光信号，从而使得声信号的探测只能通过傍轴来实现。傍轴声信号探测器有两种，包括接触型和非接触型。接触型声探测主要探测发出的声音响动，从而用于检测高温时的应力波和和设备或工件中的高压（指压力）。可探测的波长为不超过200KHz。非接触声音探测主要指探测空气中传播的人耳可以听见的声音。这主要监控当等离子体和金属蒸汽发生时的压力波变化。可以探测的波长范围为人耳可听见的范围，大约为20Hz-20KHz。另外一种用傍轴探测的是高温计。需要注意的是非接触型的温度探测仪通常安装在激光头的后面以使得熔池的热分布比较方便。图4为激光焊接过程中检测声信号的一个案例。   等离子体电荷探测系统在焊接过程中，尤其是CO2激光焊接时，激光诱导产生的等离子体中会产生电导性。于是，接触探头可以用来探测等离子体区的电荷强度，从而识别焊接状态。回路同基材相连接，而另一端同激光头相连接。此时接触区和聚焦镜需要电绝缘。可以替代的，也可以在等离子体产生的区域设置探头进行探测。电子和电容相连而形成回路，此时的信号以电压的形式的传输。图5-图8为等离子体电荷在线监测的示意图以及进行测量的原始数据、处理数据以及数据和对应的焊缝。 图5 基于等离子电荷的激光焊接在线监测示意图 文献4  图6 不同电压下的等离子体发射谱（a）3V（b）5V（c）7V（d）9V 文献5  图7 测得的等立体电荷信号原始数据到处理完毕的数据图 文献4 图8 不同等离子体谱线下的焊缝形态 （焊接速度不变为：10?mm/s）文献4   

焊接技术有很多种方式,有电焊、氧焊以及激光焊接等等,对于激光焊接很多人估计不是很了解,今天,就给大家讲一讲什么是激光焊接以及其焊接原理.　　什么是激光焊接?　　南京中科煜宸激光技术有限公司介绍到:激光焊接是通过将高能量的激光束聚集聚焦在工件表面,从而将工件表面快速融合而进行焊接.　　激光焊接过程中激光工作原理是怎样的呢?激光焊接过程中存在着两种气体动力学机制不同的吸收波.　　一种是激光维持燃烧波,其前面运动的冲击波对激光是透明的,后面的等离子体区才是激光吸收区,以亚音速度传播,典型速度是每秒几十米,依靠热传导、热辐射和扩散等输运机制使其前方冷气体加热和电离,维持激光吸收波及其前方冲击波的传播,波后是等离子体区,其等离子体温度为1~3eV.　　另一种是激光维持爆发波,这里冲击波阵面就是激光吸收区,被吸收的激光能量支持冲击波前进,激光维持爆发波相对于波前介质超声速运动,其速度可达每秒几十米至上百千米,等离子体温度为10eV至几十电子伏.　　发生激光维持燃烧波或激光维持爆发波现象,与激光功率密度范围相对应.发生加热和电离,形成激光维持燃烧波,这是仍有部分激光通过等离子体区入射到工件表面,工件附近等离子体的辐射有助于增强激光与材料的热耦合,随着等离子体逆着光束方向离去,这种耦合受到削弱,逐渐形成对材料的屏蔽.　　光强继续增大,激光维持燃烧波吸收区运动加快,直至与前方冲击波汇合,形成激光维持爆发波,构成对入射激光的完全吸收.所以说,选择适当的环境气体及光束聚焦透镜,可以缩短激光维持爆发波的寿命,提高激光与材料之间的耦合效率.　　以上就是针对激光焊接的相关知识介绍了,南京中科煜宸激光技术有限公司专注各类激光焊接设备,如有需要可以直接联系.

现如今随着高科技的不断展现,很多激光技术也是越来越发达,激光熔覆技术就是如今不可缺少的一种生产工艺,不过很多人对此还并不是很了解,今天,就给大家讲解一下什么是激光熔覆以及激光熔覆的工艺有哪些?　　什么是激光熔覆?　　激光熔覆也叫作激光包覆,属于新型的表面改性技术,是利用高能密度的激光束使熔覆材料与基材表面薄层一起熔凝,形成与其为冶金结合的添料熔覆层.　　激光熔覆的工艺有哪些?　　南京中科煜宸激光技术有限公司指出:激光熔覆工艺按熔覆材料的供给方式大概可分为预置式激光熔覆和同步式激光熔覆两种方式.　　【预置式激光熔覆】　　这种方式是将熔覆材料事先置于基材表面的熔覆部位,然后采用激光束辐照扫描熔化,熔覆材料以粉、丝、板的形式加入,其中以粉末的形式为常用.　　【同步式激光熔覆】　　这种方式是将熔覆材料直接送入激光束中,使供料和熔覆同时完成.熔覆材料主要也是以粉末的形式送入,有的也采用线材或板材进行同步送料.　　以上就是针对激光熔覆的相关知识介绍了,也希望以上内容能够帮助到大家.    

如今激光高速熔覆技术在国内激光行业及金属表面加工业已经是倍受关注了,相比于常规的激光熔覆技术,激光高速熔覆技术有着加工效率高、加工精度高、后续加工成本低,对工件的热输入量很小以及能够减少工件变形等等优势,下面就给打具体讲解一下.                                                                  　　激光高速熔覆比常规激光熔覆的优势详解如下:　　1.激光高速熔覆的熔覆层平整,因此不需要再进行车削工序,能够直接磨抛加工,节省不少的材料和加工成本.　　2.激光高速熔覆线速度可达100m/min,一般整体加工效率为常规熔覆的3到4倍,从而大大提高了熔覆效率.　　3.高速熔覆打破了常规熔覆的许多应用限制,应用领域是非常广泛的,并且这也是目前代替电镀的可行办法.　　4.激光高速熔覆可进行薄涂层熔覆,也能够进行中、厚涂层熔覆,可谓是薄、厚兼顾,特殊情况下,还能够进行多层熔覆.　　5.高速熔覆对工件的热输入小,这也加工过程中工件热变形程度也就很小,从而能够很好的加工薄壁件、小型件.　　6.激光功率密度大,可以熔覆高熔点粉末材料.　　7.稀释率可控制<3%.　　8.激光高速熔覆可实现铜、铝、钛等有色金属材料实现表面强化.　　以上就是针对激光高速熔覆的优势介绍了,这也是如今的新兴技术,给工业制造加工行业提升了不小的效率.

　说起激光熔覆这种技术,很多人都不了解,这其实是如今国家重点支持和推动的一项高新技术,能够解决很多传统制造技术无法完成的难题,今天,就带大家来了解一下什么是激光熔覆技术.　　什么是激光熔覆技术?　　南京中科煜宸激光技术有限公司指出,激光熔覆是一种利用高能激光束辐照,通过迅速熔化、扩展和凝固的方式在工件表面熔覆一层特殊材料的技术,从而制造成一种新的材料.　　激光熔覆技术能够给工件增加很多性能,能够根据工件的性能要求,融合很多材料,如,各种成分的合金、金属复合材料等等,使工件材料具有常规处理所不具有的组织与性能,如,耐热、耐蚀、耐磨、减摩、抗氧化和无磁等等.　　激光熔覆技术能够集精确成形和高性能成性一体化的增材制造技术,同时运用激光技术、计算机技术、数控技术及材料技术等诸多现代先进技术于一体,属于未来的智能制造技术,所以备受重视.　　以上就是针对激光熔覆技术的相关知识介绍了,相信大家看完之后对这种技术都能够有所了解了吧,也希望本文能够对大家有帮助.