Jakie czynniki wpływają na stopień wykorzystania proszku do napawania laserowego o dużej prędkości?
Technologia szybkiego napawania laserowego znacznie się poprawiła. Dążenie do poprawy wydajności przetwarzania i zmniejszenia kosztów przetwarzania jest nieskończone. Jak nadal zmniejszać koszty przetwarzania, to nadal ważna treść badań nad szybkim napawaniem laserowym.
Ponieważ koszt proszku stanowi 80% - 90% całkowitego kosztu napawania laserowego, poprawa wskaźnika wykorzystania proszku jest ważnym problemem technicznym do rozwiązania w napawaniu laserowym o dużej prędkości. Dlatego musimy dowiedzieć się, jakie czynniki są związane ze wskaźnikiem wykorzystania proszku w napawaniu laserowym o dużej prędkości. Omówimy te czynniki jeden po drugim i omówimy, jak poprawić wskaźnik wykorzystania proszku w napawaniu laserowym o dużej prędkości.
(1) wielkość plamki w jeziorze stopionego metalu
Głównym czynnikiem wpływającym na wskaźnik wykorzystania proszku do napawania laserowego o wysokiej prędkości jest wielkość plamki w jeziorku stopionego metalu, czyli wielkość plamki lasera padającej na powierzchnię podłoża. W zależności od mocy lasera plamkę jeziorka do napawania laserowego o wysokiej prędkości można wybrać w zakresie od 1 mm do 5 mm. W rzeczywistej pracy konieczne jest wybranie właściwego rozmiaru plamki jeziorka spawalniczego w zależności od mocy lasera urządzenia.
Miejsce roztopionego jeziorka jest zbyt małe, a wskaźnik wykorzystania proszku jest niski; Miejsce roztopionego jeziorka jest zbyt duże, a płaskość powierzchni powłoki maleje. Zwiększenie miejsca roztopionego jeziorka może poprawić wskaźnik wykorzystania proszku, ale jeśli miejsce roztopionego jeziorka jest zbyt duże, płaskość powłoki zostanie zmniejszona, więc późniejszy proces szlifowania i polerowania również spowoduje marnotrawstwo proszku. Nawet w przypadku szybkiego napawania laserowego wskaźnik wykorzystania proszku nie może być brany pod uwagę tylko w procesie napawania, ale kompleksowy wskaźnik wykorzystania proszku po szlifowaniu i polerowaniu w całym procesie napawania.
(2) średnica otworu wylotowego proszku głowicy osłonowej
Średnica otworu wylotowego proszku głowicy okładziny określa grubość strumienia proszku. Im mniejszy otwór, tym drobniejszy strumień proszku, ale im drobniejszy strumień proszku, tym szybsza dyspersja strumienia proszku. W rzeczywistej pracy odpowiednia średnica otworu wylotowego proszku powinna być dobrana zgodnie z wysokością okładziny i rozmiarem plamki roztopionego jeziorka, tak aby zapewnić, że średnica plamki proszku na powierzchni podłoża jest mniejsza niż średnica plamki roztopionego jeziorka, w przeciwnym razie proszek poza rozmiarem plamki roztopionego jeziorka zostanie utracony i zmarnowany.
(3) moc lasera
Moc lasera powinna być wystarczająco duża, aby zapewnić, że proszek spadający w miejsce roztopionego jeziorka może zostać całkowicie stopiony. Gdy ilość podawanego proszku i inne parametry są stałe, im wyższa moc lasera, tym wyższy wskaźnik wykorzystania proszku.
(4) wielkość podawania proszku
Gdy moc lasera urządzenia jest określona, im mniejsza ilość podawanego proszku, tym wyższy współczynnik wykorzystania proszku. Jednak zmniejszenie ilości podawanego proszku wpłynie na wydajność powlekania. Jeśli wydajność powlekania nie jest brana pod uwagę, współczynnik wykorzystania proszku może osiągnąć 100% poprzez kontrolowanie ilości podawanego proszku, ale ta praktyka jest bezsensowna.
(5) prędkość liniowa okładziny
Prędkość liniowa szybkiego napawania laserowego jest kilkakrotnie, a nawet kilkadziesiąt razy większa od prędkości zwykłego napawania laserowego. Gdy względna prędkość ruchu między podłożem a głowicą napawania jest duża, energia kinetyczna cząstek proszku na powierzchni podłoża jest duża, więc wyrzut proszku jest duży, a wskaźnik wykorzystania proszku zostanie zmniejszony. Ponadto, gdy określa się moc lasera, im wyższa względna prędkość ruchu między głowicą napawania a podłożem, tym niższa temperatura jeziorka stopionego materiału i niższy wskaźnik wykorzystania proszku.
(6) objętość przedmiotu obrabianego
Przy tych samych parametrach powlekania, im większa średnica (objętość) przedmiotu obrabianego, tym niższy wskaźnik wykorzystania proszku. Dzieje się tak, ponieważ gdy objętość jest duża, energia lasera jest bardziej absorbowana przez matrycę, a temperatura jeziorka stopionego nie jest wystarczająco wysoka. Dlatego w przypadku przedmiotów obrabianych o dużej objętości konieczne jest użycie sprzętu do powlekania o większej mocy, aby poprawić wskaźnik wykorzystania proszku.
(7) wielkość cząstek proszku
Proszek do nakładania laserowego o wysokiej prędkości ma krótki czas interakcji ze światłem, dlatego konieczne jest wybranie proszku o odpowiedniej wielkości cząstek zgodnie z wielkością mocy lasera. Duże cząstki proszku spowodują, że proszek nie stopi się w ograniczonym czasie, co spowoduje stratę rozprysku wyrzutowego.
Powyżej wymieniono siedem głównych czynników wpływających na wskaźnik wykorzystania proszku do napawania laserowego o dużej prędkości. Aby poprawić wskaźnik wykorzystania proszku i zmniejszyć koszty przetwarzania napawania, konieczne jest wybranie odpowiednich parametrów technicznych sprzętu i parametrów przetwarzania napawania zgodnie ze specyficznymi warunkami sprzętu i obrabianego przedmiotu.
Tutaj ponownie podkreśla się, że wskaźnik wykorzystania proszku powinien uwzględniać wskaźnik wykorzystania proszku w całym procesie przetwarzania, a nie wskaźnik wykorzystania proszku w prostym procesie napawania. Wskaźnik wykorzystania proszku w zwykłym napawaniu laserowym może osiągnąć 100%, ale kompleksowy wskaźnik wykorzystania proszku często wynosi mniej niż 50%.
Czas publikacji: 24-08-2022