玻璃磨具激光熔覆加工是一種新型加工技術(shù)，其原理是用高能激光束照射玻璃磨具表面，使表面快速熔化，形成一層高硬度層。涂層以提高其耐磨性、耐腐蝕性和耐高溫性。







　　一、玻璃磨具激光熔覆加工原理

　　玻璃磨具激光熔覆加工的原理是利用高能激光束照射玻璃磨具表面，使表面快速熔化，形成一層高硬度涂層，提高其耐磨、耐腐蝕、耐高溫性能。激光熔覆過程中，高能激光束聚焦在玻璃磨具表面，使表面材料快速熔化并形成液池，同時添加碳化物、氮化物等高硬度涂層材料，增強(qiáng)涂層硬度。和耐磨性。在激光束的作用下，液池中的涂層材料迅速冷卻并結(jié)晶，形成高硬度涂層。







　　二、玻璃磨具激光熔覆加工特點

　　1、：玻璃磨具激光熔覆加工采用高能激光束，可以快速地熔化材料并形成涂層，大大縮短了所需的加工時間。

　　2、高硬度：通過添加高硬度涂層材料，使玻璃磨具激光熔覆形成的涂層具有高硬度，可顯著提高玻璃磨具的耐磨性。

　　3、耐腐蝕性強(qiáng)：涂層材料具有良好的耐腐蝕性，可以保護(hù)玻璃磨具表面免受腐蝕損壞。

　　4、耐高溫性好：由于鍍膜材料具有良好的耐高溫性，可以保護(hù)玻璃磨具在高溫環(huán)境下的穩(wěn)定性。

　　5、適用范圍廣：玻璃磨具激光熔覆加工適用于各種類型的玻璃磨具，如平板玻璃、曲面玻璃等。







　　三、激光熔覆加工玻璃磨具的應(yīng)用

　　玻璃磨具激光熔覆加工技術(shù)已廣泛應(yīng)用于光學(xué)、汽車、航空航天等多個領(lǐng)域，下面介紹幾個具體應(yīng)用實例。

　　1、光學(xué)領(lǐng)域：在光學(xué)領(lǐng)域，玻璃是常用的材料之一，但它容易磨損、腐蝕。采用玻璃磨料激光熔覆加工技術(shù)可以顯著提高玻璃的耐磨性和耐腐蝕性，延長其使用壽命。

　　2、汽車領(lǐng)域：汽車玻璃在使用過程中容易受到環(huán)境污染和摩擦損壞，采用玻璃磨具激光熔覆加工技術(shù)可以增強(qiáng)汽車玻璃的耐磨性和耐腐蝕性，提高其可靠性和安全性。

　　3、航空航天領(lǐng)域：在航空航天領(lǐng)域，高溫、高壓、高速等極端環(huán)境下使用的玻璃材料需要有更高的性能要求。采用玻璃磨具激光熔覆加工技術(shù)，可以增強(qiáng)玻璃材料的耐高溫、耐腐蝕、耐磨性能，提高其穩(wěn)定性和可靠性。







　　四、激光熔覆加工玻璃磨具的發(fā)展前景

　　隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，玻璃磨具激光熔覆加工技術(shù)將不斷進(jìn)步和完善。未來，該技術(shù)將在以下幾個方面得到進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用：

　　1、設(shè)備研發(fā)：進(jìn)一步開發(fā)、穩(wěn)定的玻璃磨料激光熔覆加工設(shè)備，提高設(shè)備的加工速度和可靠性。

　　2、材料創(chuàng)新：不斷探索硬度高、耐腐蝕性強(qiáng)的新型涂層材料，滿足不同領(lǐng)域的需求。

　　3、工藝優(yōu)化：優(yōu)化玻璃磨具激光熔覆工藝，提高鍍層的均勻性和致密性，降低缺陷率。

　　4、應(yīng)用拓展：將玻璃磨具激光熔覆加工技術(shù)應(yīng)用到更多領(lǐng)域，如電子、能源等領(lǐng)域，為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供更廣闊的空間。

激光熔覆技術(shù)不僅可以恢復(fù)受損零件的外觀和尺寸，還可以使其性能達(dá)到或超過新產(chǎn)品的水平。熔覆層與基體采用冶金結(jié)合，結(jié)合強(qiáng)度高，不低于原基體材料的95%。單層熔覆厚度為0.2-2mm，可調(diào)范圍寬。激光加工過程中，基材表面僅發(fā)生輕微熔化，微熔化層為0.05~0.1mm。底座的熱影響區(qū)極小，一般為0.05~0.1mm。熔覆層和基體中不存在粗大的鑄造組織。熔覆層及其界面組織致密，晶粒細(xì)小，無空洞、夾雜裂紋等缺陷。

　　選擇激光熔覆給企業(yè)帶來的好處：

　　1、修復(fù)后的零件強(qiáng)度可超過原基體強(qiáng)度，使用壽命提高1.5-3倍，修復(fù)成本不到更換價格的1/5。 ;

　　2、大大縮短維修時間，解決大型企業(yè)重大成套設(shè)備持續(xù)可靠運行解決的部件快速修復(fù)問題;

　　3、關(guān)鍵部件表面激光熔覆超耐磨耐腐蝕合金，可大大提高零件的使用壽命而不變形;


　　激光熔覆技術(shù)是一種的表面工程技術(shù)，利用高能激光束將金屬粉末與基體表面快速熔化、冶金結(jié)合，形成一層融入基體的性能優(yōu)良的A涂層。比如油田工作條件比較惡劣，許多金屬部件長期在重載荷下工作，伴隨著腐蝕、摩擦和磨損，導(dǎo)致過早失效，縮短其使用壽命。停產(chǎn)檢查、更換新件，不僅增加材料成本，而且影響油田生產(chǎn)，造成多方面損失。油田許多金屬零件摩擦副的磨損間隙在近毫米量級。但常規(guī)表面技術(shù)處理層較薄，磨損件表面修復(fù)困難，限制了這些技術(shù)的應(yīng)用范圍。因此，激光熔覆技術(shù)可應(yīng)用于石油鉆桿、抽油桿、石油管道等領(lǐng)域，提高其耐腐蝕、耐磨、耐高溫等性能，延長其使用壽命，降低維護(hù)成本，提高石油產(chǎn)量效率。

激光熔覆修復(fù)工藝流程主要包括以下幾個步驟：

　　1、表面處理：將缸筒內(nèi)壁表面清洗干凈，去除表面的污垢、氧化皮等雜質(zhì)，露出金屬基體。

　　2、涂層制備：在缸筒內(nèi)壁表面涂覆一層一定厚度的金屬或非金屬涂層，以提高缸筒的耐磨、耐腐蝕等性能。

　　3、激光熔覆：將高能激光束作用于涂層表面，使涂層表面迅速熔化、凝固和形成一層與基體材料不同的合金層。

　　4、后處理：對缸筒內(nèi)壁進(jìn)行必要的后處理，如冷卻、打磨等，以使缸筒達(dá)到佳性能。

　　激光熔覆修復(fù)的優(yōu)勢：

　　1、抗腐蝕性能好：由于激光熔覆修復(fù)所形成的合金層具有較高的抗腐蝕性能，因此可廣泛應(yīng)用于各種腐蝕性環(huán)境中。

　　2、抗磨性能好：由于激光熔覆修復(fù)所形成的合金層具有較高的硬度和良好的耐磨性，因此可延長缸筒的使用壽命。

　　3、耐高溫性能好：由于激光熔覆修復(fù)所形成的合金層具有較好的高溫穩(wěn)定性和抗高溫氧化性能，因此可在較高溫度下使用。

　　4、工藝簡單：激光熔覆修復(fù)工藝簡單，操作方便，可快速完成修復(fù)，提高生產(chǎn)效率。

　　隨著科技的不斷發(fā)展，激光熔覆修復(fù)技術(shù)將會不斷完善和發(fā)展，相信激光熔覆修復(fù)技術(shù)將會得到更加廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。

九十年代初，激光再制造技術(shù)出現(xiàn)成為科研的熱門，大部分都專注于它的研究。隨著再制造理念逐漸被社會接受和技術(shù)的不斷長進(jìn)，我國再制造工業(yè)己取得較大的成就，工業(yè)規(guī)劃不斷擴(kuò)大，覆蓋行業(yè)層面更為廣闊，智能程度越來越高，成為近年來激光加工技術(shù)的一個新亮點。

　　現(xiàn)在，我國已進(jìn)入汽車、工程機(jī)械和車床作廢置換的高峰期，再制造工業(yè)開展面臨可貴機(jī)會，潛力非常大。激光再制造技術(shù)已根本成熟，這樣就是一個激光再制造的智能商場正撲面而來。

　　激光再制造技術(shù)是近年來新式的一種技術(shù)方式，他以激光熔覆、激光淬火、激光表面合金化技術(shù)為主，依據(jù)修復(fù)零部件的受損使其達(dá)到受損前或比受損前更好的功能。

　　激光熔覆為激光再制造技術(shù)。激光熔覆運用高能激光束作為熱源，通過金屬及焊材的迅速熔化、擴(kuò)展和冷卻，構(gòu)成一種具有特別功用的表層，這種表層一般具有耐磨、耐蝕、耐熱、抗氧化等功用，激光熔覆的優(yōu)勢在于熔覆層與基體是冶金結(jié)合，基體熱影響區(qū)極小，加工和熱變形小，對孔洞、攙雜、裂紋等缺陷控制較好。







　　激光淬火是運用聚焦后(或通過光束整形)的激光束加熱于金屬表面使其產(chǎn)生馬氏體相變構(gòu)成馬氏體淬硬層的進(jìn)程，通過激光淬火加工后工件表面粗糙度根本不變，不需要后續(xù)機(jī)械加工就可以滿足實踐工況的需求;







　　激光合金化則通過激光參與將合金粉末與基體材料相作用構(gòu)成一種新相的表面處理辦法。

　　激光加工技術(shù)在再制造業(yè)中的運用與在其他制造業(yè)中的運用相同，有著其他加工技術(shù)不可代替的好處。激光加工用于再制造業(yè)是由相變硬化開展到激光表面合金化和激光熔覆，由激光合金涂層開展到復(fù)合涂層及陶瓷涂層，然后使得激光表面改性技術(shù)成為再制造的一項重要手法。

　　激光再制造技術(shù)的出現(xiàn)打破了傳統(tǒng)再制造技術(shù)在可批改材料及批改零件形狀等方面的約束，打破了再制造技術(shù)的局限性，選用激光再制造技術(shù)批改高溫、高壓、高轉(zhuǎn)速渦輪動力機(jī)械零部件，已先后被石化、電力、煤炭、冶金、轎車等十幾個行業(yè)認(rèn)可及應(yīng)用。

激光熔覆是一種對基材的表面改性技術(shù)。通過預(yù)先設(shè)定熔覆路徑，利用激光輻照，使熔覆材料與基體表層快速熔化成激光所經(jīng)過的熔池，然后快速凝固成冶金結(jié)合、低稀釋的熔覆層，因此即對機(jī)械零件進(jìn)行原位修復(fù)，或熔覆工藝，以提高原基材表面的耐磨、耐蝕、耐熱、抗氧化等性能。

　　與傳統(tǒng)加工技術(shù)相比，激光熔覆技術(shù)具有以下特點：

　　1、熔覆層與基體能形成冶金結(jié)合;

　　2、基體受到的熱影響小，不易變形;

　　3、熔覆層的稀釋率低，節(jié)約昂貴的熔覆材料;

　　4、熔覆層的厚度大小可以控制;

　　5、可以修復(fù)零部件的特定部位及其他方法難以處理的部位。

　　在對農(nóng)機(jī)零部件進(jìn)行熔覆和修復(fù)之前，需要對農(nóng)機(jī)零部件的表面進(jìn)行預(yù)處理。由于農(nóng)機(jī)工作環(huán)境惡劣，農(nóng)機(jī)零部件表面常常覆蓋有土壤、油污、水、化肥、農(nóng)藥、鐵銹、氧化層等，因此與其他領(lǐng)域相比，零部件的修復(fù)工作更多復(fù)雜的。對于農(nóng)業(yè)機(jī)械的零部件，一般的操作是用水沖洗掉接觸土壤的部件表面的污垢。如果破損表面污垢比較牢固，可以采用激光清洗的方法清理。之后，用砂紙打磨待熔覆表面，并用丙酮清洗，避免激光熔覆時表面污漬進(jìn)入熔覆層，造成缺陷，影響熔覆層的質(zhì)量和性能。

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和工業(yè)的不斷發(fā)展，零件的工作環(huán)境越來越復(fù)雜，對表面性能的要求也越來越高。因此零件報廢率大大增加。通常因表面失效而報廢的零件包括：轉(zhuǎn)子葉片、輥軸零件、齒輪零件、接頭零件等。

　　僅表面損傷的零件，在零件的綜合性能滿足使用條件的情況下，可以進(jìn)行修復(fù)。因加工不當(dāng)或服役損壞而報廢的零部件如果能夠得到修復(fù)，不僅可以節(jié)省的經(jīng)濟(jì)和時間損失，還可以提高資源的利用率，符合我國的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。

　　目前，零件修復(fù)的方法有激光熔覆、真空釬焊、真空鍍膜、鎢極惰性氣體保護(hù)焊(TIG)和等離子熔覆修復(fù)。激光熔覆是根據(jù)工件工況要求，熔覆具有各種設(shè)計成分的金屬或非金屬，制備出具有耐熱、耐腐蝕、耐磨、抗氧化、抗疲勞或光學(xué)、電學(xué)、磁性。

　　激光熔覆是一種快速冷卻工藝。在熔覆過程中，對被修復(fù)工件的熱輸入小，熱影響區(qū)小，熔覆層組織精細(xì)，易于實現(xiàn)自動化。因此采用激光熔覆的方法修復(fù)零部件比其它的方法具有更大的優(yōu)勢。激光熔覆技術(shù)解決了傳統(tǒng)電焊、氬弧焊等熱加工工藝中不可避免的熱變形、熱疲勞損傷等一系列技術(shù)難題，也解決了傳統(tǒng)冷加工工藝中涂層與基體的結(jié)合強(qiáng)度問題，如由于電鍍和噴涂不一致，這為表面修復(fù)提供了良好的途徑。利用激光還可以修復(fù)受損的三維復(fù)雜零件，充分體現(xiàn)了激光再制造技術(shù)的靈活性和性。