熔覆技术范文1
0引言
激光熔覆技术是20世纪70年代随着大功率激光器的发展而兴起的一种新的表面改性技术，是指激光表面熔敷技术是在激光束作用下将合金粉末或陶瓷粉末与基体表面迅速加热并熔化,光束移开后自激冷却形成稀释率极低,与基体材料呈冶金结合的表面涂层,从而显著改善基体表面耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化及电气特性等的一种表面强化方法[1~3]。如对60#钢进行碳钨激光熔覆后，硬度最高达2200hv以上，耐磨损性能为基体60#钢的20倍左右。在q235钢表面激光熔覆cocrsib合金后，将其耐磨性与火焰喷涂的耐蚀性进行了对比，发现前者的耐蚀性明显高于后者[4]。
激光熔覆技术是一种经济效益很高的新技术,它可以在廉价金属基材上制备出高性能的合金表面而不影响基体的性质，降低成本,节约贵重稀有金属材料，因此,世界上各工业先进国家对激光熔覆技术的研究及应用都非常重视[1-2、5-7]。
广泛应用于机械制造与维修、汽车制造、纺织机械、航海[12]与航天和石油化工等领域。
目前激光熔覆技术已经取得一定的成果,正处于逐步走向工业化应用的起步阶段。今后的发展前景主要有以下几个方面:
(1)激光熔覆的基础理论研究。
(2)熔覆材料的设计与开发。
(3)激光熔覆设备的改进与研制。
(4)理论模型的建立。
熔覆技术范文2
关键词：液压支架；立柱；
0 引言
液压支架是矿井综采工作面最重要的支护设备，主要针对工作面顶板进行支撑并保护综采设备和作业人员的安全，立柱是实现支撑和承载的主要部件，一旦立柱出现故障，支架的支护能力则受到影响，综采工作面的安全系数将大大降低，直接影响安全生产，甚至造成无法估计的后果。立柱在使用过程中，由于缸体外表面在井下复杂的工作环境下受腐蚀、磨损、冲击等引起镀层脱落导致密封损坏，从而使立柱漏液或泄液，进而影响支架整体使用性能，导致工作面不能正常生产。因此，如何提升立柱外表面的耐磨、耐腐蚀、抗冲击性能，延长立柱的使用寿命，具有重要的意义。
1 立柱外表面失效原因及常见修复工艺
1.1 立柱外表面失效原因分析
由于井下工作环境特殊，井下湿度大（相对湿度约75%以上）且含有硫等腐蚀物质的粉尘较多，加之井下空气中含有二氧化硫、硫化氢等有毒有害气体，形成了井下复杂特殊的酸性和碱性腐蚀介质工作环境，立柱长期在这种环境下工作，表面承受冲击和腐蚀，出现了不同程度的锈蚀、斑坑以及镀层脱落等表面缺陷，影响了立柱的密封性能，造成了立柱在使用过程中的失效；另外，立柱在使用过程中，因局部磕碰或煤渣颗粒冲击和频繁的动作也会导致外表面磨损划伤而失效。因此，腐蚀和磨损成为了矿用液压支架立柱失效的主要形式。
1.2 立柱外表面常见修复工艺
目前，液压支架立柱外表面修复主要采用电镀镀铬工艺。电镀铬是利用电解工艺，将铬沉积在基体表面，形成铬镀层的表面处理技术，镀层与基体之间为物理结合。电镀具有以下几方面不足：（1）镀铬层由于硬度高所以脆性较大，铬层受到冲击时易发生裂纹，易造成起泡、锈蚀、耐腐蚀性不稳定；（2）电镀对环境影响极大，电镀过程中会产生大量危害人体健康的含六价铬废水，另外，电镀前需要对工件进行酸洗，会产生大量酸洗废水和清洗废水，造成水源污染和环境的破坏；（3）电镀工艺不适合立柱外表面局部修复，如立柱镀层有局部损伤，则需将整根立柱镀层整体电镀，增加了维修成本；（4）由于受电镀层厚度的限制，一般立柱中缸、活柱在电镀2次后，因退镀后再机加造成壁厚变薄，强度下降无法，再恢复到原有性能，不能循环使用，需彻底报废。
2 激光熔覆技术性能及特点
2.1 激光熔覆技术是一种新的表面改性技术，利用高能密度的激光束将熔覆材料与基材表面薄层一起熔凝的方法，从而达到熔敷层与基体冶金结合的效果，快速凝固后与基体材料形成具有耐蚀、耐磨、耐热、抗氧化等特性的冶金表面涂层， 是改善基体特性的一种表面处理工艺，达到表面改性或修复的目的。
2.2 激光熔覆修复技术特点：
（1）基体材料在激光加工过程中表面微熔，微熔层仅为0.05-0.1mm。基体热影响区极小，一般为0.1-0.2mm。
（2）激光加工过程中基体温升不超过80℃，激光加工后热变形小。
（3）激光熔覆技术可控性好，易实现自动化控制，熔敷粉末可根据基体材料和使用要求自由配比，可满足不同的修复需求。
（4）熔覆层与基体均无粗大的铸造组织，熔覆层及其界面组织致密，晶体细小，无夹杂、裂纹等缺陷，且成分、硬度均匀，能提供更好的耐蚀性，从而延长这些支撑装置的使用寿命，这是电镀技术不可企及的。
2.3 激光熔覆设备选择
我中心（神东煤炭集团设备维修中心）目前采用的是高功率的直接半导体激光器系统熔覆设备，激光器可提供4kW至10kW的输出功率范围（波长均为975nm）。10kW激光器提供“智能光束”自由空间输出，经配置后可输出多种光斑形状（宽度从1mm至12mm，长度从6mm至36mm），实现对熔覆宽度和厚度的高度控制，进而实现对大面积区域的快速处理。该系统的电光转换效率高出任何其他激光器类型（包括CO2、固体和光纤激光器）许多倍。由于这种系统产生既定输出功率所需的电流量较少，因此可以降低运营成本。此外，半导体激光器的尺寸更小，更易于集成到工作站中。并且，这也意味着它所生成的余热集中在一个相对较小的物理区域里，从而仅需要少量的循环水和一台冷却器便可实现有效冷却。最后，半导体激光器极高的可靠性和长寿命意味着低维护费用和极少的维护停机时间。
2.4 激光熔覆材料
立柱中缸、活柱外表面熔覆材料为一种镍基合金粉末，该合金粉末具有良好的润湿性、耐蚀性、高温自作用，且价格适中。熔覆空冷后具有良好的耐腐蚀、耐磨损及较好的抗裂纹性，其使用寿命是镀铬技术的6倍。
3 立柱中缸及活柱外表面激光熔覆工艺
3.1 工艺流程
图1 外表面立柱修复工艺流程图
3.2 工艺技术要求
（1）退镀车削
校正二端圆同心，车去电镀层、镀铜层表面单边约0.8-1.2毫米（端面倒角不可大于2×45°）。
（2）激光熔覆
装夹前检查缸径，去除熔覆区外表面电镀层、镀铜层及锈迹残留，设置好熔覆厚度所需送粉量，熔覆单边高度在1.4-1.6mm（特殊情况视车削尺寸调整），焊边接口平整，表面无气孔、裂痕等，量好尺寸，确认够车削加工尺寸后拆卸。熔覆后，一般夏天需空冷6-8小时，冬天空冷4-6小时，空冷后方可进行下一步加工。
（3）熔覆层车削
校正二端同心圆，二端倒角平整美观，检查熔覆面有无焊接裂痕、气孔以及焊接层是否够余量加工至要求尺寸（按轴f9公差值留足0.03-0.05mm抛光量），如有异常应及时处理后再车削至要求尺寸。
（4）熔覆层抛光
按抛光轮粗细顺序抛光工件表面，检查加工面有无缺陷，打磨去除二端焊接痕迹、毛刺，清除缸筒螺纹内杂物；抛光后外径满足f9公差等级尺寸，洛氏硬度不小于50；表面粗糙度小于Ra0.4，孔隙率小于10点/dm？￠
4 安全技术要求
4.1 作业前必须按照正确穿戴好劳动保护用品（戴好安全帽，穿防砸鞋，袖口、领口要扣好，女性头发要放入帽内，佩戴专用的防护眼镜）
4.2 认真检查设备各部件和防护装置是否完好，安全可靠。
4.3 开启设备总电源开关，开启机床操作面板电源，开启激光器水冷电源；开启激光器操作面板钥匙，待激光器准备就绪；打开氮气阀门，使激光器内通气。
熔覆技术范文3
1. 激光熔覆技术
激光熔覆技术的研究始于20世纪70年代, 美国AVCO公司就汽车发动机许多易磨损件进行了激光熔覆技术的研究。1981年英国Rolls.Royce公司成功在喷气发动机叶片上涂覆钴基合金面并显着提高了其耐磨性。由于这一新技术具有巨大的发展潜力，并能产生较大的经济效益，因此，在生产中获得了广泛推广及应用。
激光熔覆技术在目前材料表面改性技术中应用较广泛。激光熔覆是在基体上添加不同成分的材料，利用高能激光束辐照基体，熔覆粉末和基体形成一薄层，这一薄层快速熔化并凝固成形，且基体对熔覆层稀释度极低，因此熔覆层与基体冶金结合良好，可以制备耐热、耐蚀、耐磨、抗氧化、抗疲劳或具有光、电、磁特性的表面保护涂层。
2. 激光熔覆工艺方法
按熔覆材料的供给方式不同，激光熔覆工艺方法分为两种：激光熔覆合金预置法和合金同步送粉法。科技论文。
2.1 合金预置法
合金预置法是在基体的表面上通过一些方法将预涂材料置于其上，然后采用高能激光束辐照，涂层表面吸收能量使熔覆部位迅速升温、气化和熔化，激光束离开后，熔覆层与基体呈现良好的冶金结合。
熔覆材料的加入形式通常有粉末、丝材、板材三种，其中以粉末的形式最为常用。预置法一般包括粘结法和热喷涂法。对于粉末类材料，预置的两种方法都可以。热喷涂主要优点是喷涂效率高、容易控制沉积厚度的均匀性，且与基材接合牢固，这种方法不足之处是粉末利用率低，受工件形状限制和成本相对较高。粘接法是利用粘结剂，在基底材料的表面上，将粉末调和成膏状涂上，这种方法的不足之处在于效率低，很难得到厚度均匀的涂层，可能会妨碍熔化或引起过渡稀释；同时由于沉积层的导热性不好，会消耗更多的能量；通常仅对熔覆面积较小的工件适用，这种方法在实验室里采用。对于丝类合金材料，既可利用预置粘结法，也可利用热喷涂法进行喷涂，但板类合金材料主要利用预置粘结法。科技论文。
2.2 合金同步送粉法
合金同步送粉法是将材料直接送入激光工作区，使供料和熔覆同时完成。利用激光作用，把熔覆材料和基体一起熔化，然后冷凝成熔覆层。这种方法可以把激光能量充分利用，大大降低了熔覆层的不均匀性，同时还减少了激光对基体的热作用。合金同步送粉法过程比较简单，而且耗材少，同步送粉法可控性好，在实际应用中是很好的方法。与预置法相比，同步送粉法是激光熔覆技术的发展趋势。
3. 激光熔覆材料体系现状
激光熔覆粉末按照材料成分构成不同，主要分为自熔性合金粉末、陶瓷粉末和复合粉末等。
3.1自熔性合金粉末
自熔性合金粉末指加入具有强烈脱氧和自熔作用的Si、B等元素的合金粉末。目前常用的是Ni基、Co基和Fe基自熔性合金粉末。
Ni基合金粉末：这种合金粉末应用广泛，具有合理性价比和良好材料性能，如具有良好的韧性、抗氧化性等性能，因而在激光熔覆材料中被研究的最多、应用的最广。Ni基自熔性合金粉末可分为Ni-B-Si和Ni-Cr-B-Si两个合金系列。Ni基自熔性合金粉末主要适用于局部要求耐磨、耐热腐蚀的构件, 熔覆Ni基的功率密度比铁基要高一些。Ni基合金粉末不足之处是耐高温性能较差。Ni基合金粉末中常用的是Ni60，Ni45。
Co基合金粉末：具有良好耐高温性能，耐磨耐蚀性能也比较强，经常被应用于石化和冶金等领域。另外，钴基粉末合金在熔化时有很好的润湿性，其熔点相比碳化物要低，受热后Co元素最先熔化，与合金凝固时最先形成新物相，得到光滑平整的熔覆涂层，提高熔覆层与基体的结合强度。目前，常用的Co基合金的主要元素是Ni、C、Cr 和Fe 等，其中Ni元素用来降低Co基合金熔覆层的热膨胀系数,减小合金的熔化温度区间，有效抑制熔覆层开裂现象,提高熔覆层对基体的润湿性。Co基合金粉末不足之处是价格较高。
Fe 基合金粉末：Fe基合金作为激光熔覆材料，适用于温度要求不高(温度小于400℃)的耐磨零件，基体多为铸铁和低碳钢,其最大优点是成本低耐磨性强。科技论文。Fe基合金的主要元素是Ni、B、Si及Cr 等元素，其中B、Si及Cr元素是用来提高熔覆层的硬度和耐磨性, Ni元素用来提高熔覆层的抗开裂能力。由于铁基合金成本低，经常代替镍基合金使用，与Ni基合金相比，铁基合金作为激光熔覆层的不足之处是熔覆层韧性稍差。
综上，Ni基或Co基合金具有良好的自熔性和抗氧化性，较高的耐蚀性能，Ni基或Co基合金粉末的自熔性比Fe基合金粉末要好，但价格也比Fe基自熔性合金粉末高； Fe基合金粉末虽然比Ni基或Co基合金粉末便宜，但自熔性差，抗氧化能力差。具体使用时，应合理选择自熔性合金粉末。
3.2陶瓷粉末
陶瓷粉末主要有两种：硅化物陶瓷粉末和氧化物陶瓷粉末,其中用的最多的是氧化物陶瓷粉末。陶瓷粉末作为熔覆层有很多优点，如耐磨耐蚀等性能都比较强，所以陶瓷粉末常被用于制备高性能熔覆层；目前，研究生物陶瓷材料也是一大热门。
激光熔覆金属陶瓷可以通过高能激光束作用，在金属表面熔覆一层陶瓷材料，结合区形成均匀、致密且与基体结合牢固的复合层。陶瓷材料作为熔覆层有耐磨耐蚀的优点，但陶瓷材料作为熔覆层也有不足之处，这种材料与基体的热膨胀系数、弹性模量及导热系数等差别较大,这些性能的不匹配造成熔覆层开裂现象和空洞现象。近年来，用激光的高能量熔覆涂层技术，可以得到高硬度和耐磨损的陶瓷涂层。
3.3复合粉末
复合粉末是指陶瓷材料和金属合金混合在一起的粉末，作为熔覆材料，这种粉末相比金属粉末具有更强的材料特性，在目前材料表面改性方面应用比较广泛。陶瓷材料包括碳化物、氮化物、硼化物、氧化物及硅化物等硬质材料。复合粉末和不同成分的合金粉末进行机械混合的粉末不同。不同点在于复合粉末中的单个粒子的组成成分，至少要有两种或两种以上不同成分的固相材料，而且不同成分的固相材料有明显的相界面，不同成分的固相组元之间一般为机械结合。利用激光熔覆技术，把复合粉末制备成陶瓷颗粒增强金属基复合涂层,这种熔覆层很好地将合金材料的高强度、高韧性和陶瓷颗粒相优异的耐磨、耐蚀和耐高温等性能结合在一起。
复合粉末能大大提高熔覆层的耐磨性能，应用最多的是钴包碳化钨和镍包碳化钨。在复合粉末中，碳化物颗粒的加入方式有两种：第一种方式是直接加入激光熔池；第二种方式是直接与金属粉末混合成粉末。其中第二种方式是比较有效的，因此用的比较多。
4 结论
熔覆技术范文4
关键词：激光熔覆 工艺参数 曲轴 修复
Application of laser cladding technology in repairing crank-shaft
Peng liang
Xinjiang Dushanzi petrochemical machinery manufacturing company
Abstract:This paper discusses the laser cladding technology principle and the characteristic, The laser cladding process parameters adjustment,The petrochemical industry the characteristics of equipment repair. Specific analysis of the crankshaft wear. Crankshaft repair, As well as the repair process in the existing problems and defects
Keywords: laser cladding, process parameters, Crankshaft, repair
前言
激光熔覆技术兴起于20世纪80年代。它是利用具有高能密度的激光束使某种特殊性能的材料熔覆在基体材料表面与基材相互熔合， 材料表面与基材相互熔合，形成与基体成分和性能完全不同的合金熔覆层。激光熔覆的作用不仅仅是提高材料表面层的性能, 而且还能赋予它新的性能，并降低制造成本和能耗节约有限的战略金属元素。
1石油化工设备修复的特点
1.1石油化工生产的特性
现代化的石化工业采用连续化大生产模式,上、下游装置的工序紧密相联,每个装置生产的安稳性直接影响到上、下游装置能否安稳生产,这对使用设备的可靠性、安全性、完好性提出了很高的要求。
1.2石油化工设备损坏的原因
石化行业中，由于机器设备长期在恶劣环境下工作，容易导致零部件的腐蚀、磨损。典型的易失效零部件包括叶轮、大型转子的轴颈、、轴套、轴瓦等，其中许多零件价格昂贵，涉及的零部件品种很多，形状复杂，工况差异较大。还有大型发电机组的大型转子、动叶片与静叶片都是需要进行强化或者修复。
1.3 激光熔覆修复设备的优点
大型转子和轴类零件采用激光熔覆技术进行修复，不需要预热工件，就可以恢复轴颈的尺寸，而且后续加工量小，不产生冶金裂纹，硬度可以达到 HRC60以上。有关资料表明，修复后的部件强度可达到原强度的 90％ 以上，其修复费用不到重置价格的 1／5，更重要的是缩短了维修时间，解决了石化行业中重大成套设备连续可靠运行所必须解决的转动部件快速抢修难题。另外，对关键部件表面通过激光熔覆超耐磨抗蚀合金，可以在零部件表面不变形的情况下大大提高零部件的使用寿命；对模具表面进行激光熔覆处理，不仅提高模具强度，还可以降低 2／3 的制造成本，缩短 4／5 的制造周期。
2曲轴损坏的原因
2.1磨损
曲轴磨损部位主要是主轴颈和连杆轴须。发动机工作时，连杆轴颈所受的综合作用力始终作用在连杆轴颈的内侧，方向沿曲轴半径向外，造成连杆轴颈内侧磨损最大，形成椭圆形。此外，连杆弯曲、气缸中心线与曲轴中心线不垂直等原因，都会使轴颈沿轴向受力不均，而使磨损偏斜。
2.2 擦伤或者烧伤
曲轴表面还有可能出现擦伤与烧伤。擦伤主要是由于机油不清洁，其中较大的坚硬机械杂质在轴颈表面刻划引起的。轴颈表面的烧伤是由于烧瓦引起的，烧瓦主要是由于润滑不足、机油过稀、油路阻塞等原因造成的。
3曲轴的修复
3.1曲轴修复方案
对于曲轴的修复，若采用等离子喷涂修复。涂层和基体的结合强度不够，回装后，可能影响设备的安全运行。而采用表面堆焊的方法修复，很难保证修复层的耐磨性和基体不产生裂纹。鉴于这些情况，采用激光熔覆工艺修复成为首选的可行方案。采用激光熔覆修复，首先应该了解工件失效原因、工件材质、先前的热处理状态、熔覆位置尺寸和形状、熔覆的工艺和性能要求等；在此基础上确定修复方案，包括修复前机加工方法、工艺过程中工件温度控制、熔覆后热处理方法、熔覆焊材、送粉方法、激光扫描方式、激光功率、扫描速度、光斑大小、单层熔覆厚度、机加工余量控制等。
3.2 具体修复实例
2011年1月，炼油厂重整芳烃车间有一根曲轴，急需修复。该曲轴工作时，由于油内进入杂质，导致其中一个轴颈位置严重磨损，急需修复。曲轴材质为45#锻件，材料锻造后经过回火、正火热处理，材料硬度为HB162-187，修复部位曲拐与回转中心线之间的平行度要求小于0.03mm ,曲拐圆柱度要求小于0.014mm，曲拐中轴线与工件回转中心线偏心位置度要求在140±0.2mm。曲拐修复后主要尺寸精度应达到259.9mm至259.84mm。表面粗糙度应小于0.08mm。修复部位曲拐总长度为150mm。同时要求激光熔覆时候必须避开曲拐连接部位圆弧倒角5mm,以免出现应力集中。
曲轴的激光熔覆修复工艺过程如下：
1）做外观质量检验：肉眼观察是否有明显的锈蚀、划伤、磕碰、补焊等现象。然后进行着色探伤检查工件表面是否存在裂纹、气孔、砂眼等缺陷。再用便携硬度计检测工件需熔覆位置及周边的硬度。
2）曲轴熔覆面的表面前处理。去除表面氧化层，采用手工磨削加工，再用丙酮清除表面的杂物。
3）装卡待熔覆曲轴，调整激光光路，编制熔覆程序。
4）在45#钢的样件上进行工艺试验，制作激光熔覆试样，进行硬度梯度、金相、强度试验、耐磨、耐疲劳试验等分析，优化激光熔覆工艺，直到达到工艺要求。
5）进行激光熔覆，熔覆过程中具体工艺如下：激光功率2000W；扫描速度220~500mm/min;光斑大小φ3~6mm，合金粉末为铁基自熔性合金粉末XS-320，送粉量8~40g/min。，搭接量：35-40%。熔覆过程中氩气保护熔池，送气压力：0.05MPa。
6）检查激光熔覆表面的质量，对于表面个别缺陷进行局部修复，检测熔覆后尺寸，保证熔覆面加工后熔覆层厚度能够达到要求。
7）熔覆完成后用石棉布对熔覆后的表面进行保温，让工件缓冷以减小残余热应力。
在加工过程中，随时观察熔覆状况，包括熔覆层厚度、平整度、搭接率、工件温度、反射光位置等，控制熔覆的加工节奏。熔覆完成后，肉眼观察熔覆层是否有高点、低洼点或咬边等现象，着色探伤熔覆层表面是否存在裂纹缺陷，便携硬度计初步检测熔覆层的硬度，检测工件的尺寸精度和位置精度，均符合要求。最后将熔覆完成后的工件用手工打磨的方式达到工件最终尺寸精度和光洁度等要求。该曲轴回装完成后，达到使用要求。
3.3 后续加工缺陷
用激光熔覆完成对曲轴的修复，熔覆层的厚度、平整度和曲轴熔覆时候产生的温度都符合要求。但是在后续加工方面，存在一定的缺陷，在后续加工中，除了轴颈表面尺寸精度和表面粗糙度要符合技术要求外，还必须达到形位公差的要求：磨削曲轴时候，必须保证主轴颈和连杆轴颈各轴心线的同轴度及两轴心线之间的平行度，限制曲轴半径误差。并保证连杆轴颈相互位置夹角的精度。因此，曲轴的磨削都是在专门的曲轴磨床上进行的，但是目前石化公司没有这样的设备，对于曲轴的后续加工，只能通过手工研磨的方式处理。这样加工后的曲轴，虽然能够使用，但是使用效果是要打一定折扣的。
4 总结
激光熔覆技术对制造技术要求高、生产周期长、加工费用高,价格昂贵的工程构件进行修复具有广泛的工程需求，同时可以优化资源配置,节约贵重、稀有金属材料,降低能源消耗,节省资金。激光熔覆修复技术无污染、无公害,有很强的保护环境的作用，属于绿色再制造工程。从长远的角度看,激光熔覆技术以其独特的优势必将在精密修复中扮演重要的角色。
参考文献:
[1] 钱苗根，姚寿山，张少宗.现代表面技术.北京:机械工业出版社，
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[ 2] 黄开金, 周金鑫, 谢长生, 等. 裂纹修复与激光技术[ J] . 金
属热处理, 2002,
[3] 朱晓东，莫之民，韩睿师等.激光表面涂覆进展.金属热处理，1994
(6):6~8.
熔覆技术范文5
【关键词】船舶维修；激光技术；质量
0.前言
随着社会的快速发展，科学技术的进步，激光技术获得快速发展，由于激光技术具有一定的优越性，已经在军用、航天等领域中得到普遍运用。船舶在维修的过程中，常常会出现各种问题，怎样高效、迅速的对船舶进行维修，保证船舶维修的质量，是相关工作人员必须解决的问题。而在激光技术运用到修船行业中，能够获得不错的效果。
1.激光技术概述
在上世纪的六十年代，出现了激光这一新型光源。激光技术（laser technique）是按照一定的工作原理，对激光辐射或者是振荡的参数进行更改，从而将其改成适合某一种目标的技术[1]。激光技术与其他技术相比，具有一定的优越性，具备较好的单色性、较高的亮度以及较好的方向性等。目前已经了解的激光物质已经达到上千种，波长范畴由软X射至远红外。该技术的关键为激光器，激光器拥有很多的类型。依据使用要求的不同，可以采用专业的技术加强单项技术的指标以及输出激光光束的质量水平，较为常见的技术包含放大技术、Q开关、倍频等等。
2.激光熔覆技术在船舶维修中的运用
2.1激光熔覆技术概念及特点
激光熔覆技术是通过高能激光束，对金属表面进行照射，在利用快速的融化、拓展以及凝固，进而熔覆一些材料（化学、力学以及物理性能）在基材表面上，进而形成全新的复合材料，从而有效补充机体所缺乏的高性能元素[2]。依据实际工件的条件，熔覆设计的各种金属物质，包含各种功能，例如耐热、耐高温、抗腐蚀等等。激光熔覆技术和其他较为多见的电镀、堆焊以及喷涂相比较，具有一定的优越性，具体体现在：第一，工件基体和熔覆层两者间是利用冶金焊接技术进行连接，具有极强的致密性，不容易发生脱落现象。第二，具有较高的修复率，且能够有效的缩短施工时间。第三，修复位置的热变形不大，不会影响工件内部的金属属性。第四，在修复时，能够实行设备的自动运转，质量能够得到有效保证。
2.2激光熔覆技术在船舶维修中的具体运用
充分利用激光熔覆技术的优点，在船舶中的各个部件发生磨损现象，通过激光熔覆技术能够得到有效的恢复，经过激光熔覆技术所维护过的部件，可以达到或者是高出全新的部件。在没有将激光熔覆技术运用到船舶的维修中时，类似于轴类修复等方面的问题属于修复难题。现今在船舶维修中使用激光熔覆技术，能够将船舶的变形量保持在一定的范围内，如果是对大一些的轴进行激光熔覆修复，将不会发生变形现象。对于一些由不锈钢或者是铸铁打造的部件，利用激光熔覆技术加以修复，可以获得显著效果，且不会发生开裂现象。
3.激光技术在船舶维修中的具体运用
3.1对船舶轴线的确立
在进行船体改造与维修时，船舶的动力系统内，主机轴系统是其中十分关键的系统之一[3]。船舶主机产生所需的功率，进而利用齿轮箱达到主轴，且转移到推进器内，最终达到船舶行驶的目标，实现有关部门对船舶设计、建造的目标，满足用户的使用需求。假使船舶的主轴设置水平较低，测量缺乏准确性，这种情况将导致轴系振动，且轴系温度升高，进而对船舶的主机功率输出产生巨大的影响，使设备使用期限减短，埋下安全隐患，造成海损或者是海滩事件，威胁人们的生命安全。
传统的船舶主机轴系定位办法为对光线找正法或者是钢丝拉线法，这两种办法的准确定较低、且需要耗费大量的劳动力。在船舶的维修过程中，充分运用激光技术，对主机轴系进行定位与安装，能够实现高精准度的定位与测量，降低了劳动强度。与此同时，可以给出与技术有关的数据与资料，具有便利、正确、清晰等优点。
3.2在船舶净料方面运用激光技术
在对船舶进行维修的过程中，往往会进行部分船体增加某部分结构或者是更新换代的工作内容，一旦需要进行维修的部分船体完成维修或安装之后，通过检验并达到标准，则必须利用吊车将其放置在船台上，并对其加以对装合龙。在这个时候船体的中心线和船台之前已经明确好的船体合龙中心，对两者的中心加以矫正，且对船体的四角水平进行有效调节，从而使船台、船底以及船体甲板三者中心线的差异控制在2毫米以内，两边水平标准范畴的差异控制在正负3毫米，之后再开始对段净料进行制作。
船体净料的制作在没有运用激光技术之前，通常是采取吊线锤法展开的，具体的步骤为：第一，在对船体段甲板加以制作时，将甲板的中心线描绘出来；第二，在该段的两侧将长度截止线描绘出来，把截止线通过氧乙炔气割船体的净料，之后再沿着气割净料部位确定船底吊线锤与舷侧吊线锤的准确定位，将所标定的点进行画线处理，沿着所画线对船体净料进行切割。这种方式将造成极大的误差，进而造成合龙对装区肋位之间的差距超过差异值。
利用激光技术对船舶进行总段净料，就不存上述中发生的误差现象，激光光斑的直径在0.5毫米以内，该方法只会在一种情况产生误差，即切割净料的过程中发生在一次氧乙炔火焰切割宽度中，但是这种情况可以利用加放余量的方式加以处理，特别是在风沙较大的天气环境下，对船体进行段净料的制作时，采取激光技术能够获得较好的效果，制作出的净料质量更好。
4.结束语
综上所述，激光技术具备较好的单色性、较高的亮度以及较好的方向性等优势，将激光技术运用在我国的船舶维修当中，并发挥其良好作用，就能够有效改善船舶维修的质量，提升船舶测量的准确性与精准度，提升船舶维修的工作效率，降低劳动强度，从而促进我国修船行业的正常、稳定发展，保证我国船艇使用的安全，保证我国民众与战士的人身生命安全。
参考文献：
[1]张红亮，但堂咏.激光熔覆技术在船舶修理中的应用[J].中国修船.2009（05）
熔覆技术范文6
关键词：激光熔覆 熔覆层质量 显微硬度
激光熔覆技术是一项新兴的材料表面改性技术，它具有稀释率低、热影响区小、熔覆件扭曲变形小、过程简单易行等优点，能显著改善基体表面的耐磨、耐蚀、耐高温和抗氧化性等，具有良好的应用前景。同时激光熔覆又具有急冷急热的特性，在熔覆过程中会发生相变，继而产生相应的内应力，加大熔覆层开裂的倾向[1]。本文采用激光熔覆的方法在纯铜表面获得一层TiB2/Cu熔覆层，然后对熔覆层的质量进行了研究。
1、实验部分
基底材料选择紫铜，试样尺寸为25mm×15mm×5mm，粉末材料选取Ti粉、Cu粉和B4C粉，合金粉末的配比（wt.%）为Cu：Ti：B4C=72:14:14。在搅拌式高能球磨机中对合金粉末进行高能球磨，球磨参数为：转速480转/分钟，球料比20:1，氩气保护下球磨活化2.5小时。选用硝化纤维素作为粘结剂，经丙酮稀释后加入粉末中。激光器选用500W Nd:YAG固体激光器。选取的熔覆层参数为：激光功率430W，扫描速度10mm/s，光斑直径1mm，搭接距离0.5mm。
2、实验结果与分析
2.1 熔覆层截面形貌分析
假定α、β为润湿角，H为熔覆高度，ω为熔覆宽度。α越大，涂层对基体润湿性越好；β越大基体熔化越少；当β=180°时，对应于平直的界面，基体熔化极少，是理想的熔覆状态；高宽比H/ω越小，熔覆材料的铺展能力越强；高宽比越大，熔覆材料的利用率越大。因此，在一定程度上润湿角、高宽比和宽高积Hω代表了激光熔覆层一定的熔覆行为。涂层的熔覆行为既与涂层及基体材料的性质有关，也受工艺因素的影响[2]。它们之间相互制约，对熔覆层作用复杂。只有针对实际要求，合理加以选择，才能获得高性能熔覆层。
2.2 熔覆层表面硬度分析
本试验采用HVS-1000型数显显微硬度计测量试样熔覆层内各点的显微硬度，进而分析其规律，达到研究熔覆层性能的目的。
从表层开始对熔覆层进行硬度测试，图1表示了试样熔覆层内的硬度分布，从图中可以看出，同一熔覆层内，随着距表面距离的增大，显微硬度逐渐减小，由表及里，基本上可以分为三个区域：熔覆区硬度最高，过渡区硬度居中，热影响区硬度最低，到200μm左右已接近纯铜的硬度。这是因为熔覆层内，TiB2的含量是由表面向基体逐渐减少的，熔覆层厚度约200μm。
在激光熔覆过程中，高能束作用下的固态金属不断熔化进入熔池，在张力作用下又不断离开熔池。在熔化与凝固的金属量保持动态平衡的过程中，TiB2就这样随着熔池的交错形成过程更多的被堆栈到熔覆层表面，从而使得表面硬度最大，当然其中也有TiB2轻而上浮的缘故[3]。在熔覆层过渡区及热影响区，由于增强相颗粒的上浮而残留下来的较少，即TiB2与铜结合减少，从而使得硬度逐渐降低，最后铜的百分比越来越大，硬度就接近于铜的硬度。
要获得较好的熔覆层硬度，还必须考虑到扫描速度与激光功率对熔覆层硬度的影响。激光光斑直径一定，随着扫描速度的增大或激光功率的减小，稀释率变小，熔池中基体被熔化部分就越少，涂层中复合材料颗粒相对含量增大，同时由于熔池积蓄的热量减小，凝固速度加快，形成的组织越细小，导致材料的显微硬度增大。
3、结语
(1)第二相TiB2颗粒能够显著提高铜基复合材料的硬度，熔覆区的显微硬度随着距试样表面距离的增大而不断减小并逐渐接近于纯铜的显微硬度。
(2)熔覆层质量受到稀释率因素的影响较大，选择合适的稀释率可以得到高质量的熔覆层。
参考文献
[1]孙耀宁,王晓梅,孙明,樊丁.激光熔覆在金属间化合物涂层材料制备中的应用.电焊机,2007,2(1):55-57.
