激光熔覆搭接率简介

来源:中科中美激光    关键词:激光熔覆, 激光束,    发布时间:2019-12-02

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激光熔覆时由于表面张力梯度引起的强制对流和润湿性的共同作用导致单道熔覆层是凸面而不是平面,如果不进行熔道搭接,不同道次连接处熔覆层的有效厚度为0,并且熔覆层表面将会呈现凹凸起伏比较粗糙。

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图1熔覆层截面形貌

搭接率是描述激光熔覆中相邻熔覆道之间的相互重叠程度,其定义为多道熔覆时,相邻熔覆道间的搭接宽度D0与单道熔覆层宽度W之比。用公式表示为:R0=D0/W*100%,实际中根据经验,搭接率R以40%-50%左右合适。

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图2 熔覆层搭接示意图

R0偏小:相邻熔覆道之间会出现明显的凹陷区,但两个熔覆道高速是一致的,如图3(a)。

R0适中:会有较好的熔覆效果,表面粗糙度较好, 如图3(b)。

R0偏大:出现搭接区的凸出,且两熔道高度不同。并且如在偏大的R0下继续叠层熔覆,会将缺陷遗传造成缺陷进一步增大,最终导致成形的失败, 如图3(c)

激光熔覆搭接率简介

图3 搭接率对熔覆层截面形貌影响示意图

搭接处组织性能

(1) 搭接处被激光束重新加热,树枝晶更加明显

(2) 未搭接部分受到热传导作用,产生自回火,硬度降低。

激光熔覆搭接率简介

图4 搭接处金相组织