激光熔覆和等離子粉末熔覆工藝對比

等離子熔覆與激光熔覆之比較

一、 激光熔覆特點
1. 技術特點
激光熔覆最重要特點是熱量集中，加熱快冷卻快熱影響區(qū)小，特別對不同材質(zhì)之間熔融有著其它熱源無法比擬的特點，也正是這一特殊的加熱和冷卻過程，在熔鑄區(qū)域產(chǎn)生的組織結(jié)構也不同于其它熔覆（噴焊·堆焊·普通焊接等）手段，甚至可以產(chǎn)生非晶態(tài)組織，特別是脈沖激光更為明顯。這就是所謂激光熔覆不變形無退火的原因。但我以為這只是從工件整體宏觀講，而當你對熔覆層和熱影響區(qū)進行微觀分析時，你會看到另一種景象，這一點我將在后面講到。
2. 設備特點
激光熔覆目前國內(nèi)采用采用兩種機型；CO2激光器，YAG激光器。前者為連續(xù)輸出，熔覆用機一般在3KW以上；YAG激光為脈沖輸出，一般在600W左右。對于設備，一般使用者很難吃透，嚴重依賴生產(chǎn)方的服務，購買價格昂貴，維護成本、零部件價格很高，再加上設備穩(wěn)定性和耐受性與國外比較普遍都有差距。因此激光熔覆機一般用在特殊領域，普通工業(yè)制造、維修領域難有效益。
3. 工藝特點
前期處理：激光熔覆一般只需將工件打磨干凈，除油，除銹，去疲勞層等，比較簡單。
第二 送粉：CO2激光器功率較大，一般用氬氣送粉；YAG激光功率小，一般用自然落粉的方式。這兩種方式在熔覆時都基本在水平位置形成熔池，傾斜稍大粉末便不能正常送達，激光的使用范圍受到限制，特別是YAG激光器。
第三 從熔池形成的狀態(tài)看：由于激光的控制精度高，輸出功率恒定，且沒有電弧接觸，所以熔池大小深度一致性好。
第四 加熱快冷卻快：影響金屬相形成的均勻度，也對排氣浮渣不利，這也是造成激光熔覆形成氣孔，硬度不均的重要原因，特別是YAG激光傾向更嚴重。
第五 材料選擇：由于不同材料對不同波長激光的吸收能力不同，造成激光熔覆材料選擇限制較大，激光更適于鎳基自熔性合金等一些材料，對碳化物，氧化物的熔覆更困難一些。

二、 等離子熔覆特點
1. 技術特點：微束等離子熔覆機所采用的等離子束，是一種電離弧，比弧焊機熱量更集中，所以加熱速度更快，為了獲得更集中的離子束，一般采用高壓縮比孔徑，小電流，以便控制基體溫度不致太高，避免引起退火變形。當然這與YAG激光器加熱速度無法比擬。由于等離子弧為連續(xù)工作，造成機體冷卻相對較慢，形成的過渡區(qū)域比激光熔覆要深一些，這對硬面材料熔覆來說，應力會釋放的好一些。
2. 設備特點：微束等離子熔覆設備是在直流焊機的基礎上發(fā)展而來，其電源·噴槍·送粉器·擺動器等，技術門檻低，容易制造，可靠性好，維護使用簡單，耗電少，使用成本低，通用性好，生產(chǎn)成本低，適應性好，便于規(guī)模化生產(chǎn)，效益顯著，對環(huán)境要求低，對材料適應廣泛。隨著電氣技術的進步，我國的焊機技術水平已經(jīng)具備足夠的支持能力。另外設備體積小，重量小，焊槍可以手持把握，這使它使用起來更靈活方便，輔助工裝的造價便宜。
3. 工藝特點：
前期處理簡單：只需除銹去污去疲勞層即可。
第二 送粉：采用氬氣送粉，送分精度要求低，可以有一定的傾斜度。這樣就允許手工操作，對于金屬修復比較適用。
第三 微束等離子穩(wěn)定性好：微束等離子的穩(wěn)定性好，熔池的形成也易于控制，敷材與機體融合充分，區(qū)域過度較好。
第四 加熱和冷卻速度低于激光：熔融狀態(tài)維持時間長，有利于金相組織均勻形成，排氣浮渣較好，在粉末噴出過程中就已經(jīng)加熱，且有氬氣和離子氣的保護，所以熔覆層均勻度更好，氣孔夾渣等缺陷更少。
第五 材料選擇：等離子加熱方式對材料限制少，材料選擇更廣泛，對碳化物，氧化物的熔覆更容易一些。

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