內(nèi)壁激光熔覆技術(shù)的優(yōu)點

　　1、提高生產(chǎn)效率：通過激光熔覆，可以在金屬表面獲得均勻的、厚度較薄的熔覆層，熔覆后的零件可直接進行熱處理、焊接或機加工，不必進行其它的表面強化處理，從而可以節(jié)省大量的原材料和勞動力。

　　2、提高材料利用率：在相同條件下，激光熔覆與傳統(tǒng)粉末熔覆相比，其金屬熔覆層材料的利用率提高了20%~25%。

　　3、提高零件使用壽命：激光熔覆技術(shù)在金屬表面上可以獲得具有高硬度、高耐磨性、高抗腐蝕性能的新涂層，可使零件的使用壽命延長10~20倍。

　　4、改善表面質(zhì)量：由于熔覆過程中無熔池形成，表面質(zhì)量好。

檢測參數(shù)是指高速熔覆完成后衡量熔覆層質(zhì)量的參數(shù)，主要包括氣孔率、硬度、結(jié)合強度、稀釋率、熱疲勞性能、表面粗糙度等。

　　(1)氣孔率是指在一定條件下，熔覆層中出現(xiàn)氣孔的百分比。高速激光熔覆在熔覆過程中不可避免地存在氣孔?？紫堵实拇笮∨c金屬粉末的溫度和速度以及粉末運動的角度有關(guān)。一般來說，熔覆時粉末運動的速度較慢。該層的孔隙率會很大。

　　(2)硬度，由于高速激光熔覆層在形成過程中激冷和高速沖擊，熔覆層晶粒細化和晶格畸變使涂層強化。因此，激光熔覆層的硬度一般材料。 LT高速熔覆激光設(shè)備熔覆粉末，熔覆層表面硬度可達60HRC。

　　(3)結(jié)合強度，一般采用顯微硬度計進行檢測，以測定熔覆層的結(jié)合強度，用標準試樣所測得的硬度值減去實測硬度值來計算。高速激光熔覆層與基體為冶金結(jié)合，即熔覆層與基體之間原子擴散形成結(jié)合。并在粉末高速運動狀態(tài)下形成。國盛激光的高速激光熔覆層與基材的結(jié)合強度可高達360MPa。

　　(4)稀釋率是指熔敷金屬的稀釋程度，用母材在熔覆層中的百分比表示。稀釋率對熔覆層的性能影響很大。在高速熔覆工藝中，可以通過調(diào)節(jié)金屬粉末流量、光功率密度和熔覆速率來控制稀釋率。國盛激光高速激光熔覆的稀釋率極低，約為1%。

　　(5)熱疲勞性能是指熔覆層的抗熱疲勞性能或抗熱震性能。熔覆層的抗熱震性不好，在使用過程中會開裂形成裂紋。熔覆層的抗熱震性能主要取決于金屬粉末與基體的熱膨脹系數(shù)差異和熔覆層與基體的結(jié)合強度。

　　(6) 表面粗糙度是指熔覆時表面上存在的起伏現(xiàn)象，當激光熔覆熔覆層表面有較大起伏時，會出現(xiàn)邊緣熔合不良、搭接不好等現(xiàn)象，因此應(yīng)控制其高低起伏度。表面粗糙度、熔覆層表面平整度、工藝測試、激光能量密度、送粉量和載氣壓力都會影響表面粗糙度，三者之間存在一個佳值，如果該值設(shè)置過大或太低，表面的光滑度會降低?；鍖嶋H高速激發(fā)在光學熔覆加工過程中，需要根據(jù)粉末基體的特性設(shè)置合適的加工參數(shù)，使各項檢測參數(shù)符合標準，滿足應(yīng)用要求。

　　在實際對母材進行高速激光熔覆時，需要根據(jù)粉末母材的特性設(shè)置合適的加工參數(shù)，使各項檢測參數(shù)符合標準，滿足應(yīng)用要求。

評判激光熔覆層的熔覆效果，主要從兩個方面：

　　一、宏觀上，檢查熔覆道的形狀、表面粗糙度、裂紋、氣孔及稀釋率等;

　　二、微觀上，檢查是否形成了良好的結(jié)構(gòu)，是否能提供所需的性能。

　　此外，還應(yīng)確定表面熔覆層化學元素的種類和分布，并注意分析過渡層的狀況是否為冶金結(jié)合，必要時進行質(zhì)量壽命檢測。

　　如何檢驗激光熔覆效果：

　　1、熔覆的工件是否有裂紋、氣孔;

　　2、熔覆工件熔覆后的表面粗糙程度;

　　3、是否獲得低稀釋率的良好涂層，并且涂層成分和稀釋度是否可控;

　　4、快速熔覆時，工件的變形是否降低到零件的裝配公差內(nèi);

　　5、送粉器送粉的穩(wěn)定性和熔覆層的均勻性可是一致性;

　　6、粉末利用率可在范圍內(nèi);

激光熔覆技術(shù)優(yōu)點：

　　1、稀釋率較低;基材上熱影響區(qū)小;

　　2、與基體形成冶金結(jié)合，結(jié)合強度達95%以上;

　　3、熔覆層與基體均勻，無粗大鑄造組織;

　　4、熔覆層及其界面結(jié)構(gòu)細小，晶粒細小;

　　5、無空洞、夾雜裂紋等缺陷;

　　6、激光加工時基材表面僅輕微熔化，激光加工后不存在熱變形;

　　7、熔覆層與基底潤濕性好，結(jié)合強度高，易于實現(xiàn)自動化；

激光熔覆技術(shù)作為一種新型的表面工程技術(shù)，已經(jīng)在許多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。在油田中，激光熔覆主要應(yīng)用于石油鉆桿、抽油桿、石油管道等方面。下面我們將分別介紹這些應(yīng)用。

　　1、石油鉆桿

　　石油鉆桿是石油鉆井作業(yè)中鉆遇地層的重要工具之一。由于鉆桿在井下受到?jīng)_擊、摩擦和腐蝕，其表面容易出現(xiàn)裂紋、磨損和腐蝕等問題，嚴重影響鉆井作業(yè)的安全和效率。了解決這一問題，激光熔覆技術(shù)被廣泛應(yīng)用于石油鉆桿的表面強化與修復。

　　通過激光熔覆技術(shù)，在鉆桿表面形成一層硬度高、耐腐蝕、耐磨損、耐高溫的涂層，可顯著提高鉆桿的耐用性和使用效率。同時，激光熔覆技術(shù)還可以修復鉆桿表面的損傷，延長鉆桿的使用壽命，降低更換成本。

　　2、抽油桿

　　抽油桿是油田采油的重要工具之一。由于長期受到來自地下原油的腐蝕和摩擦，抽油桿容易出現(xiàn)磨損、裂紋、變形等問題，嚴重影響了原油的開采和提率。為了解決這一問題，激光熔覆技術(shù)被廣泛應(yīng)用于抽油桿的表面強化與修復。

　　經(jīng)過激光熔覆技術(shù)，在抽油桿表面形成一層高硬度、高韌性的涂層，可顯著提高抽油桿的耐用度和使用效率。激光熔覆技術(shù)還可以修復抽油桿表面的損傷，延長抽油桿的使用壽命，降低更換成本。

　　3、石油管道

　　輸油管道是石油生產(chǎn)中不可缺少的重要設(shè)施之一。由于輸送的原油中往往含有腐蝕性物質(zhì)，這些物質(zhì)會對管道造成腐蝕和破壞，嚴重影響石油生產(chǎn)的安全和穩(wěn)定。因此激光熔覆技術(shù)被廣泛應(yīng)用于輸油管道防腐和修復。

　　通過激光熔覆技術(shù)，可以在管道內(nèi)外表面形成一層具有高耐腐蝕性能的涂層，顯著提高管道的耐久性和安全性。同時，激光熔覆技術(shù)還可以對管道表面的損傷進行修復，避免了管道泄漏等事故的發(fā)生，降低了維修成本。

　　總之激光熔覆技術(shù)在油田的應(yīng)用可以在抽油機上得到實現(xiàn)，大大提高了設(shè)備的壽命及安全性，也給企業(yè)帶來的益處，降低了成本。

激光熔覆設(shè)備的關(guān)鍵配置因素

　　選擇激光熔覆設(shè)備時，需要考慮以下關(guān)鍵配置因素：

　　1、激光功率：激光功率是激光熔覆工藝中重要的參數(shù)之一，它直接影響熔覆層的質(zhì)量和效率。一般來說，激光功率越高，熔覆層的深度和寬度就越大，生產(chǎn)效率越高。然而，過高的激光功率可能會導致材料燒蝕和熔化過快，影響熔覆層的性能。因此，在選擇激光功率時，需要根據(jù)工藝要求和材料特性進行權(quán)衡。

　　2、光斑尺寸：光斑尺寸是指激光束在工件表面的聚焦直徑。光斑尺寸直接影響熔覆層的形狀和質(zhì)量。較小的光斑可實現(xiàn)更精細的熔覆，但也可能導致熔覆速度較慢。因此，在選擇光斑尺寸時，需要根據(jù)熔覆層的精度和效率要求進行權(quán)衡。

　　3、掃描速度：掃描速度是指激光束在工件表面移動的速度。掃描速度越快，生產(chǎn)效率越高，但也可能導致熔覆層質(zhì)量下降。因此，在選擇掃描速度時，需要根據(jù)熔覆層的性能要求和生產(chǎn)效率進行權(quán)衡。

　　4、供粉系統(tǒng)：供粉系統(tǒng)負責將熔覆材料輸送到熔覆頭，熔覆過程的順利進行。供粉系統(tǒng)的穩(wěn)定性和準確性對熔覆層的質(zhì)量有重要影響。選擇供粉系統(tǒng)時，需要考慮其供粉能力、粉末粒度調(diào)節(jié)范圍、粉末利用率等因素。

　　5、控制系統(tǒng)精度：控制系統(tǒng)精度是指控制系統(tǒng)對激光發(fā)生器、光路系統(tǒng)、熔覆頭、工作臺等部件的控制精度?？刂葡到y(tǒng)的精度越高，熔覆層的成形質(zhì)量和生產(chǎn)效率就越高。因此，在選擇激光熔覆設(shè)備時，需要考慮其控制系統(tǒng)的精度是否滿足工藝要求。