紫金县登高车出租,    基于新型合金粉末的铝合金激光熔覆修复实验

     紫金县登高车出租,    基于新型合金粉末的铝合金激光熔覆修复实验     紫金县登高车公司,  紫金县登高车   1单道熔覆实验设计,  对基体表面进行磨砂处理去掉氧化层，用丙酮对表面进行化学清洗后将上述合金粉末气焊熔剂混合，用无水乙醇涂覆在基体上并用烤箱进行烘干处理。由于铝合金容易被氧化且与氮气在高温下发生反应生成氮化铝，所以熔覆过程是在充满氩气的保护下进行的，激光器的侧吹气流量为25L/min。并在合理的激光能量密度下进行了9组不同工艺参数下的单道熔覆实验，预置1mm合金粉末,采用负离焦进行激光熔覆，光斑直径为3mm。实验方案：激光功率1600W,扫描速度分别为2.7、3、3.3mm/s;激光功率1800W，扫描速度分别为2.7、3、3.3mm/s；激光功率2000W，扫描速度分别为2.7、3、3.3mm/s。采用DTX体视显微镜，观察各工艺参数下，熔覆层的微观形貌。实验表明：在激光功率为1600W或1800W，扫描速度为2.7或3mm/s时熔覆层均无气孔出现；在激光功率为2000W或扫描速度为3.3mm/s时熔覆层均有气孔出。这是因为在激光功率为2000W或扫描速度为3.3mm/s的工艺参数下，熔池的深度与宽度的比值较大，扫描速度快，熔池的体积又很小。因此熔池在凝固时的冷却结晶速度极快，气泡不能及时上浮逸出，从而在熔覆过程中产生气孔。激光熔覆修复的表面不能直接拿来使用，需经过打磨去除氧化层，机加工到零件的原始尺寸和精度。所以在测试铝合金的熔覆层硬度时，要测量熔覆层的中上部的显微组织。使用FM-700型显微硬度仪对熔覆层的硬度进行测试，取单道熔覆合金上表面0.5mm-1.5mm区间的熔覆层进行硬度检测。在熔覆合金竖直方向每隔0.1mm取一个点测试硬度，分别读三次数取平均值，每组工艺参数下取6个点，最终求6个点硬度的平均值，即为熔覆合金硬度。也称为熔覆层的有效硬度。实验加载载荷为50g,加载时间为5s,。YL113型铝合金的硬度为80HBS相当于85HV，熔覆层的显微硬度随激光熔覆工艺参数的变化。一定范围内，在相同的激光功率下，熔覆层的显微硬度随扫描速度的增加呈现先上升后下降的趋势；在扫描速度相同的情况下，熔覆层的显微硬度随激光功率的增大而增大。

       2多道搭接熔覆实验设计实验方案：在激光功率为1800W,扫描速度为3mm/s，光斑直径为4mm,搭接系数分别为0.3,0.5,0.75的工艺参数下进行多道搭接实验。不同搭接系数的熔覆层表面形貌。定义：Hi为第i道熔覆合金的厚度，i=1、2、3、4。Hi均以待熔覆表面为基准，定义ΔH为熔覆合金的最大厚度差，ΔH=H4-H1。W为熔覆合金的总宽度。搭接系数为0.3时，熔覆合金的总宽度最大，能获得较宽的熔覆合金层，但是最大厚度差也是最大的，熔覆合金层的表面平整度最差，后续加工量大；搭接系数为0.75时，尽管最大厚度差最小，但激光熔覆过程缓慢，成本高，不能获得较宽的熔覆合金层，而且会导致熔覆合金层内联通气孔的形成；搭接系数为0.5时，熔覆层最大厚度差适中，搭接处的粗糙度比搭接系数0.3时好，熔覆合金层后续加工量小，所以该型铝合金粉末激光熔覆最佳搭接系数为0.5。

 

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         激光熔覆修复技术在在制造业方面有其他修复技术无法比拟的优点，是一种自动化程度高、资源节约型、应用前景良好的绿色制造技术。本文搭建的激光熔覆修复系统由RofinFL020型激光器、MCWL-100DTR-04Z1冷却机、光纤、熔覆头、工作滑台等组成。通过制定良好的激光熔覆工艺及合理选择熔覆工艺参数，可以获得组织性能优良，宏观形貌良好的再制造表面。进行了与汽车发电机端盖材料相同的铝合金的单道、多道搭接激光熔覆实验，得出以下结论：（1）在激光熔覆铝合金过程中加入CJ401气焊熔剂，可有效去除氧化物（Al2O3），增大熔池的流动性，增大稀释率，获得形貌良好的熔覆层。解决了传统铝合金激光熔覆难以去除氧化物、无法获得高熔覆层质量的技术难题，将有效促进激光熔覆技术在铝合金零部件中的应用。（2）新型低硬度铝合金粉末激光熔覆最佳工艺参数：激光功率1800W,扫描速度3mm/s,光斑直径3mm。在该工艺参数下进行单道激光熔覆，可获得宏观形貌良好，微观组织致密，润湿性适中，无气孔的熔覆层；进行多道搭接激光熔覆时，在与单道熔覆激光功率、光斑直径、扫描速度相同的前提下，取搭接系数为0.5，可获得表面平整，成本低，后期加工量小的熔覆合金层.

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