激光清洗淺析掃描速率對45鋼表面激光熔覆性能的影響

導讀：

普通45鋼已不能適應高強度（strength)、高硬度、耐磨(nài mó)耐腐蝕(釋義:指腐爛、消失、侵蝕等)等不同性能(xìng néng)的要求，產生了利用表面改性技術(Technology)來提高材料(Material)表面性能的方法(method)。激光清洗傳統清洗工業有各種各樣的清洗方式，多是利用化學藥劑和機械方法進行清洗。在我國環境保護法規要求越來越嚴格、人們環保和安全意識日益增強的今天，工業生產清洗中可以使用的化學藥品種類將變得越來越少。如何尋找更清潔，且不具損傷性的清洗方式是我們不得不考慮的問題。而激光清洗具有無研磨、非接觸、無熱效應和適用於各種材質的物體等清洗特點，被認為是最可靠、最有效的解決辦法。同時，激光清洗可以解決採用傳統清洗方式無法解決的問題。激光（LASER)熔覆技術被廣泛(extensive)採納。

45鋼作為機械（machinery）行業常見的鋼材之一已有廣泛應用(application)。激光表面強化是利用強激光束產生的等離子衝擊波，提高金屬材料的抗疲勞、耐磨損和抗腐蝕能力的一種高新技術。它具有非接觸、無熱影響區、可控性強以及強化效果顯著等突出優點。但隨著科技的發展，人們對材料(Material)應用的要求越來越高。普通45鋼已不能適應高強度（strength)、高硬度（Hardness)、耐磨(nài mó)耐腐蝕等不同性能的要求。因此，產生了利用表面改性技術(Technology)來提高材料表面性能的方法。激光（LASER)熔覆具有熱源集中且效率(efficiency)高等優點，被實際生產(Produce)廣泛採納。本文利用激光熔覆方法在45鋼表面製備了Ni基複合(recombination)塗層，研究（research)了掃描速率對其表面結構(Structure)和性能的影響。

選取若干塊尺寸為200mm×100mm×6mm平整的45鋼作為基材，將45鋼待熔覆表面用砂紙打磨平整以除去表面的油和鐵鏽，最後在表面塗上酒精。激光清洗傳統清洗工業有各種各樣的清洗方式，多是利用化學藥劑和機械方法進行清洗。在我國環境保護法規要求越來越嚴格、人們環保和安全意識日益增強的今天，工業生產清洗中可以使用的化學藥品種類將變得越來越少。如何尋找更清潔，且不具損傷性的清洗方式是我們不得不考慮的問題。而激光清洗具有無研磨、非接觸、無熱效應和適用於各種材質的物體等清洗特點，被認為是最可靠、最有效的解決辦法。同時，激光清洗可以解決採用傳統清洗方式無法解決的問題。在GS-TFL6000A橫流CO2激光（LASER)發生器上選取Ni35A粉末為激光熔覆塗層粉末，其主要特點是粉末中含有B和Si，具有自我脫氧（降低氧含量)和造渣性能(xìng néng)。粉末熔融溫度（temperature)1020～1100℃。採用同步送粉工藝( technology)進行激光熔覆，並以氮氣作為送粉輔助氣體(gases)。確定在相同工藝條件下改變掃描速率以製備不同試樣，掃描速率分別取500、600和700mm/min。

掃描速率過高外觀毛刺增加，搭接效果明顯變差。熔覆複合(recombination)塗層主要由FeNi3和Ni3B相組成；改性層主要由表面熔覆層、結合區和基體組成，熔覆層和基體達到冶金結合。顯微硬度都較基體有所提高，均值都超過基體，最大硬度比基體提高了33%，掃描速率500mm/min時效（Prescription)果最佳。

來源：華工激光

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