中心送粉激光熔覆技術(shù)和其他幾種送粉方式有什么不同

時間：2022-06-24

中心送粉激光熔覆技術(shù)是基于旁軸送粉技術(shù)和同軸送粉技術(shù)二者基礎(chǔ)上研發(fā)的新型送粉技術(shù)。該技術(shù)目前主要應(yīng)用于高速激光熔覆技術(shù)中，使得高速激光熔覆技術(shù)夠大程度上發(fā)揮其技術(shù)優(yōu)勢(表面平整，，粉末利用率高)。

中心送粉技術(shù)簡稱光包粉技術(shù)，即熔覆頭中心設(shè)有單束粉末通道，激光束圍繞金屬粉呈周圍環(huán)狀分布或者多束周向環(huán)繞分布。實際工作中，金屬粉自中心通道在重力及氣動的作用下輸出，外圍激光與金屬粉在基體上方相交于一處，處于中心位置的金屬粉被激光光束環(huán)繞充分吸收光能量成為熔融或者半熔融狀態(tài)，之后熔融狀態(tài)的金屬粉落入基體表面的熔池，在基體表面形成平整致密的冶金熔覆層。

粉包光光包粉

同軸送粉激光熔覆原理圖

下面就中心送粉激光熔覆技術(shù)和其他幾種送粉方式有什么不同，國盛激光小編就來做一個介紹的技術(shù)介紹：

1、金屬粉末利用率可達90%

相對于同軸氣動送粉，中心送粉的特點是粉末為單一粉流，不存在不同方向粉流的相互撞擊散射。另外，在垂直向下熔覆加工時，可以使用較低的送粉氣壓，這樣，一方面粉流速度相對較慢，粉末與激光的作用時間長，易于粉末在熔池上空的熔化。另一方面，較低的粉流速度，也減少粉流與基體之間的彈射。實際應(yīng)用表明，中心送粉高速熔覆熔覆過程飛濺明顯減小，粉末利用率大大提高。

2、光路穩(wěn)定性高，可長時間出光

相比較，同軸送粉激光熔覆技術(shù)和旁軸送粉激光熔覆技術(shù)的激光束直接照射熔池，熔池表面非常光滑，具有很高的激光反射率，因此這兩種激光熔覆技術(shù)的光路系統(tǒng)受激光熔池熱輻射影響大，長時間出光穩(wěn)定性差。而中心送粉設(shè)計一般激光束沿周邊有一定傾斜角度的輸出至熔池中，出光口分散多個光口較小，且和熔池有一定的角度，避免受激光作用區(qū)的直接熱輻射，光學系統(tǒng)安全。同樣的中心送粉金屬粉飛濺較小，再者光路有一定的傾斜角度，受飛濺影響非常小。

3、熔覆(0.7-1.2㎡/h)

中心送粉技術(shù)粉末利用率高，激光能量利用充足，可實現(xiàn)非常高的熔覆效率(單邊0.5-0.7mm厚度時，熔覆效率可達0.7-1.2㎡/h)。熔覆層稀釋率低。高速激光熔覆技術(shù)由于較高的熔覆線速度，熔池的存在時間非常短，因此其熔覆層的稀釋率很低。高速激光熔覆技術(shù)還具有熔覆層粗糙度好、抗裂性好以及工件變形小等特點。高速激光熔覆技術(shù)制備的熔覆層較薄，非常適合新品零件表面的預(yù)保護涂層制備。

4、中心送粉相對于同軸氣動送粉的優(yōu)點

同軸氣動送粉中心送粉

總結(jié)上述分析，旁軸送粉和同軸送粉發(fā)展時間較久且基于其各自的技術(shù)特點和限制，一直沒有得到廣范圍的推廣應(yīng)用。中心送粉技術(shù)可彌補二者的技術(shù)缺陷，具有多項技術(shù)優(yōu)勢，并且隨著高速激光熔覆與中心送粉技術(shù)的結(jié)合，高質(zhì)量的激光熔覆效果必將征服多的領(lǐng)域市場。我們相信隨著多企業(yè)的應(yīng)用推廣，不久以后，高速激光熔覆+中心送粉技術(shù)將成為激光熔覆主流應(yīng)用同時該項技術(shù)也會在金屬表面領(lǐng)域占據(jù)大的市場份額。

感謝資料提供：中科中美高速激光熔覆

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