高速激光熔覆過程中影響加工的八大參數

高速激光熔覆是一種快速的激光表面處理技術，它的工藝特點是熔覆質量好、速度快、成本低，具有一定的市場競爭優勢。高速激光熔覆工藝參數選擇不當，會導致成形質量差、易變形等問題。

高速激光熔覆過程中所涉及到的關鍵參數，稱為加工參數，它直接影響著激光熔覆的效果和成形質量。如：激光功率、光斑形狀、光斑尺寸、加工距離等，都會對熔覆層的形貌和質量產生影響。下面就主要對高速激光熔覆過程中所涉及到的八大加工參數進行說明

1、激光功率：單位時間內激光器輸出的能量。高速激光熔覆一般采用KW級激光器，如LT-3KW、LT-4KW等，市場應用廣泛，能夠滿足大部分領域的需求。

2、光斑形狀：光斑形狀是影響熔覆質量的一個重要因素，光斑形狀由激光器的光學系統決定。激光光束從送粉器射出后，經過掃描系統，再到基板上，在不同的位置形成不同的光斑。光斑形狀直接影響著熔覆效果和成形質量。常見的光斑形狀分為圓形和矩形兩種，用戶根據加工對象的特點選擇使用。

3、光斑大?。汗獍叽笮∈侵腹馐粧呙璧交灞砻娴拿娣e。激光熔覆過程中，激光能量首先聚集在熔覆層的中央，然后通過輻射向周圍發散，光斑大小主要影響光功率密度，即單位面積的光能。相同功率條件下，光斑尺寸越小，光功率密度越大，高功率密度光斑適用于高包層。熔點金屬粉末。

4、 加工距離：也叫搭接率，是指激光熔覆時，激光束從熔池中吸收熱量所需的距離。激光熔覆過程中，光斑距離是影響熔覆質量的重要因素。在實際加工中，當光斑距離在3-5 mm范圍內變化時，熔覆層質量良好，因此光斑距離一般控制在3-5 mm。

5、搭接率：搭接率是指熔覆金屬粉末與基板的搭接率。搭接率是影響熔覆層表面粗糙度的一個重要參數。熔覆材料與基板之間的搭接率越大，越容易獲得粗糙度較低的熔覆層表面。

光斑直徑增大時，激光束能量密度提高，熔池受熱變寬，熔化速度加快，在基板上產生較多的小孔。

搭接率提高,熔覆層表面粗糙度降低。但搭接部分的均勻性很難得到保證。每道熔覆層之間相互搭接區域的深度與每道熔覆層正中的深度有所不同,從而影響了整個熔覆層。高速熔覆的搭接率高達70%-80%(普通熔覆的搭接率為30%-50%)。

6、熔覆速度：熔覆線速度和熔覆面積率都可以表示熔覆速度。實測中物力拓高速激光熔覆線速度為20m/min-50m/min，熔覆厚度為0.2-0.6mm時，熔覆效率為0.6-1.2平方米/小時。

7、送粉方式：高速激光熔覆中的送粉器是保證激光熔覆質量的關鍵。高速激光熔覆的送粉方式主要有環形送粉和中心送粉。中心送粉比環形送粉粉末利用率高，但設計難度大，需要用圓環圍住橫梁。送粉管一周。目前市場上有很多圓形送粉應用。

8、保護氣體壓力：高速激光熔覆過程中，基體與熔覆材料之間很容易氧化，熔覆材料中含有的氧化物，會導致基體材料表面發黑、發暗、變硬，嚴重影響了工件表面質量。為避免熔覆材料氧化，需對工件進行保護。高速激光熔覆可在保護氣體下進行，一般采用氮氣或氬氣作為保護氣體，主要用于送粉，在激光熔覆池周圍形成保護區域，減少氧化。

審核編輯黃宇