寬帶激光熔覆修復軸體工藝流程

　　寬帶激光熔覆修復軸的工藝流程主要包括以下步驟：

　　1、表面處理：對軸表面進行研磨、清洗、干燥等處理。去除表面的氧化物、油污及雜質。

　　2、涂層制備：將合金粉末或陶瓷粉末與其他材料按一定比例混合，制備熔覆粉末。將熔覆粉末均勻地涂覆在軸的表面上，形成一定厚度的涂層。

　　3、激光熔覆修復：采用高能寬帶激光束掃描涂層，使涂層表面快速熔化并形成液池。在激光的作用下，熔池中的合金粉末或陶瓷粉末等材料充分熔化、混合，形成致密的熔覆層。

　　4、修復后處理：對包覆軸進行冷卻、拋光、清洗等，去除多余的包覆材料和毛刺。

　　5、性能測試：對修復后的軸進行性能測試，包括硬度、耐磨性、耐腐蝕性等測試。

寬帶激光熔覆修復軸后的性能特點

　　采用寬帶激光熔覆修復技術修復軸類具有以下性能特點：

　　1、結合強度高：寬帶激光熔覆修復技術可以將合金粉末或陶瓷粉末等結合在一起，材料與軸的母材緊密結合，形成致密的結合層，從而明顯提高軸的耐磨性和抗疲勞性能軸。

　　2、耐磨性能：通過選擇耐磨性能的合金粉末或陶瓷粉末等材料作為熔覆層材料，可以顯著提高軸的耐磨性能，從而延長軸的使用壽命。

　　3、增強耐腐蝕性：采用寬帶激光熔覆修復技術，可以在軸的外表面形成耐腐蝕性能的修復層，從而有效防止腐蝕介質對軸的侵蝕。

　　4、熱影響區小：寬帶激光熔覆修復技術采用高能寬帶激光束作為熱源，熱影響區小，從而軸的其他部位不被損壞。

　　5、修復：可采用寬帶激光熔覆修復技術對軸類零件進行修復，從而顯著提高修復效率，降低修復成本。

激光熔覆是一種對基材的表面改性技術。通過預先設定熔覆路徑，利用激光輻照，使熔覆材料與基體表層快速熔化成激光所經過的熔池，然后快速凝固成冶金結合、低稀釋的熔覆層，因此即對機械零件進行原位修復，或熔覆工藝，以提高原基材表面的耐磨、耐蝕、耐熱、抗氧化等性能。

　　與傳統加工技術相比，激光熔覆技術具有以下特點：

　　1、熔覆層與基體能形成冶金結合;

　　2、基體受到的熱影響小，不易變形;

　　3、熔覆層的稀釋率低，節約昂貴的熔覆材料;

　　4、熔覆層的厚度大小可以控制;

　　5、可以修復零部件的特定部位及其他方法難以處理的部位。

　　在對農機零部件進行熔覆和修復之前，需要對農機零部件的表面進行預處理。由于農機工作環境惡劣，農機零部件表面常常覆蓋有土壤、油污、水、化肥、農藥、鐵銹、氧化層等，因此與其他領域相比，零部件的修復工作更多復雜的。對于農業機械的零部件，一般的操作是用水沖洗掉接觸土壤的部件表面的污垢。如果破損表面污垢比較牢固，可以采用激光清洗的方法清理。之后，用砂紙打磨待熔覆表面，并用丙酮清洗，避免激光熔覆時表面污漬進入熔覆層，造成缺陷，影響熔覆層的質量和性能。

激光熔覆修復技術，以高能激光為熱源，將金屬合金材料(粉末、糊狀、絲狀等)快速凝固，形成致密、均勻、厚度可控的冶金結合層，提供了表面修復的好方法。

　　激光熔覆在軸修復中的優勢如下：

　　1、優化軸的表面性能：激光熔覆可在軸表面形成與基體熔合、成分和性能完全不同的合金鍍層。由于基體熔層極薄，對熔覆層的成分影響很小。我們可以根據具體需要制備具有耐熱、耐腐蝕、耐磨、抗氧化、抗疲勞或光、電、磁性能的表面涂層。從而有效地提高了軸表面的性能。

　　2、冶金結合強度高：在激光熔覆過程中，添加的熔覆材料完全熔化，成為熔覆層的主體合金;同時，一層薄薄的基礎合金也被熔化，與目標合金形成冶金結合。不易脫落，解決了電鍍、噴涂等傳統冷加工工藝中鍍層與基體結合強度差的問題。

　　3、熱輸入低變形小：激光熔覆快熱快冷，對母材影響小，稀釋率≤5-8%；解決了傳統電焊、氬弧焊等熱熔焊不可避免的熱變形加工工藝、熱疲勞損傷等一系列技術難題。

　　4、適用多種材料：可制備鐵基、鎳基、鈷基、銅基、復合材料等多種合金鍍層。

目前，國內激光熔覆領域存在這樣的情況。新工藝不斷在大學實驗室進行測試，但沒有平臺可以實現真正的應用驗證。工廠企業激光熔覆工藝更新緩慢，沒有科研力量做后盾。這種產學研脫節嚴重制約了我國激光熔覆行業的發展。

　　激光熔覆的成本一直是制約其發展的關鍵因素。設備投入、研發投入、人員成本、粉末成本等。激光熔覆產品價格高與大多數激光加工企業規模大、成本高、單件產品加工成本高有很大關系。一兩臺設備加工效率低，無法應對大規模加工。十幾臺設備加工，但設備初期投資太大，沒有工作量時大量設備閑置，普通企業承受不起。

　　激光熔覆合金粉末的成本是除設備成本外的另一大成本支出。對于小規模生產，粉末制造和采購成本占產品成本的很大一部分。只有大量采購和使用，才能降低產品的整體成本。同時，由于激光熔覆后的各種機械工藝，實際熔覆層并不具備初始熔覆層的厚度，因此提高后續加工精度，降低初始熔覆層厚度成為降低成本的必然.

激光熔覆與激光合金化的兩個過程類似，但有本質區別，主要區別如下：

　　1、激光熔覆過程中，熔覆材料完全熔化，基體熔層極薄，因此對熔覆層成分的影響極小，而激光合金化是在表面熔合中加入合金元素基體層，目的是在基體的基礎上形成新的合金層。

　　2、 從本質上講，激光熔覆不是利用基體表面的熔融金屬作為溶劑，而是將單配置的合金粉末熔化，使其成為熔覆層的主體合金，同時形成一層薄薄的基底合金層也熔化，與其形成冶金結合。

　　激光熔覆技術制備新材料是極端條件下失效零件修復再制造和金屬零件直接制造的重要基礎，受到了科學界和企業的高度重視。