激光熔覆作為一種金屬材料表面改性技術(shù)，可以有效改變金屬表面的硬度、耐磨、耐腐和耐高溫特性。半個多世紀(jì)以來，該技術(shù)在實際應(yīng)用中得到不斷的改進(jìn)和發(fā)展，除了材料和工藝之外，激光器和送粉技術(shù)也不斷得到升級換代。80-90年代，熔覆激光器主要為CO2激光器和YAG激光器。2010年以后又出現(xiàn)了半導(dǎo)體激光器（分直接輸出和光纖耦合輸出兩種）。近年來，光纖激光器又開始爭奪半導(dǎo)體激光器的熔覆市場。
同時，人們也在不斷摸索改進(jìn)粉末與激光的作用方式，發(fā)明了多種送粉技術(shù)，包括預(yù)置送粉、旁軸送粉和中心送粉等等。預(yù)置送粉是采用鋪粉或重力送粉器將粉末預(yù)置于光斑經(jīng)過的路徑上，預(yù)置送粉技術(shù)簡單，送粉過程無粉末飛濺，粉末利用率高，但通用性不強。旁軸送粉采用氣動方式，將粉末送到光斑內(nèi)，旁軸送粉分非對稱的側(cè)送粉和對稱的同軸送粉兩種，側(cè)送粉易受運動方向影響，熔覆質(zhì)量相對較差。同軸送粉熔覆質(zhì)量好，通用性強。同軸氣動送粉是一種“粉包光”的技術(shù)，它使用多束匯聚粉流或環(huán)狀匯聚粉流，將中心的激光束包圍。中心送粉也是氣動送粉，它是一種“光包粉”的技術(shù)，它是通過設(shè)計一種空心光束實現(xiàn)對中心粉流的包圍。
近年來，高速激光熔覆作為一種最新的激光熔覆技術(shù)已經(jīng)引起了煤礦、鋼鐵、石油化工、電力等各行各業(yè)的廣泛關(guān)注。最近，中科中美將中心送粉成功地用于高速激光熔覆技術(shù)之中，他們使用多束激光將中心粉流包住，在熔池之上粉末熔化并落入熔池之中。
中科中美中心送粉高速熔覆原理圖
相對于同軸氣動送粉，中心送粉的特點是粉末為單一粉流，不存在不同方向粉流的相互撞擊散射。另外，在垂直向下熔覆加工時，可以使用較低的送粉氣壓，這樣，一方面粉流速度相對較慢，粉末與激光的作用時間長，更易于粉末在熔池上空的熔化。另一方面，較低的粉流速度，也減少粉流與基體之間的彈射。實際應(yīng)用表明，中心送粉高速熔覆熔覆過程飛濺明顯減小，火花相當(dāng)輕柔，粉末利用率大大提高。
中科中美高速激光熔覆技術(shù)立足自主研發(fā)，擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)，多項核心技術(shù)處于全球領(lǐng)先水平，具有很高的獨創(chuàng)性和行業(yè)領(lǐng)先性。中科中美2017年推出首臺國產(chǎn)高速激光熔覆裝備，在第一時間與國外同類技術(shù)站在了同一起跑線。隨后，中科中美堅持對產(chǎn)品和技術(shù)進(jìn)行了持續(xù)不斷的升級改進(jìn)，產(chǎn)品性能和加工能力處于行業(yè)領(lǐng)先水平。中科中美專業(yè)從事高速激光熔覆整套裝備的研發(fā)、生產(chǎn)與銷售，擁有包括光纖激光器、高速激光熔覆頭、送粉器、機床和控制系統(tǒng)在內(nèi)的整套技術(shù)，可為客戶提供包括材料、工藝在內(nèi)的整套解決方案。目前，產(chǎn)品系列主要有： 2kW同軸送粉高速激光熔覆裝備，4kW和6kW中心送粉高速激光熔覆裝備，2kW和3kW內(nèi)孔熔覆高速激光熔覆裝備等等。
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