激光熔敷的案例
COMSOL激光熔覆仿真 ￥200
<p>激光熔覆（Laser Cladding）亦稱激光熔敷或激光包覆，是一種新的<a href="https://baike.baidu.com/item/%E8%A1%A8%E9%9D%A2%E6%94%B9%E6%80%A7%E6%8A%80%E6%9C%AF/597555" rel="noopener noreferrer" target="_blank">表面改性技術</a>。它通過在基材表面添加熔覆材料，并利用高能密度的激光束使之與基材表面薄層一起熔凝的方法，在基層表面形成冶金結合的添料熔覆層。本次基于COMSOL軟件對激光熔覆問題進行了仿真探索。以下是兩個案例的結果：</p><div contenteditable="false" width="100%">
<img src="https://img.jishulink.com/upload/202108/97727b26e4b44be5bda7dfbdaad6a2ff.gif" title="Untitled1.gif" alt="Untitled1.gif" style="max-width:760px;" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/upload/202108/97727b26e4b44be5bda7dfbdaad6a2ff.gif?image_process=/format,webp/quality,q_40/resize,w_400" data-pc-src="https://img.jishulink.com/upload/202108/97727b26e4b44be5bda7dfbdaad6a2ff.gif?
展開 超高速激光熔覆，來點不一樣的......
激光熔覆是指以不同的添料方式在被熔覆基體表面上放置被選擇的涂層材料經激光輻照使之和基體表面一薄層同時熔化，并快速凝固后形成稀釋度極低，與基體成冶金結合的表面涂層，顯著改善基層表面的耐磨、耐蝕、耐熱、抗氧化及電氣特性的工藝方法，從而達到表面改性或修復的目的，既滿足了對材料表面特定性能的要求，又節約了大量的貴重元素。
與堆焊、噴涂、電鍍和氣相沉積相比，激光熔覆具有稀釋度小、組織致密、涂層與基體結合好、適合熔覆材料多、粒度及含量變化大等特點，因此激光熔覆技術應用前景十分廣闊。
從當前激光熔覆的應用情況來看，其主要應用于三個方面：
一，對材料的表面改性，如燃汽輪機葉片，軋輥，齒輪等；
二，對產品的表面修復，如轉子，模具等。有關資料表明，修復后的部件強度可達到原強度的90％以上，其修復費用不到重置價格的1／5，更重要的是縮短了維修時間，解決了大型企業重大成套設備連續可靠運行所必須解決的轉動部件快速搶修難題。另外，對關鍵部件表面通過激光熔覆超耐磨抗蝕合金，可以在零部件表面不變形的情況下大大提高零部件的使用壽命；對模具表面進行激光熔覆處理，不僅提高模具強度，還可以降低2／3的制造成本，縮短4／5的制造周期。
三，快速原型制造。利用金屬粉末的逐層燒結疊加，快速制造出模型。利用激光熔敷技術快速制造零件的技術，又稱作LENS （Laser Engineered Net Shaping） 、DLF （Direct Laser Fabrication） 、DMD （Direct Metal Deposition）、LC （Laser Consolidation） 等 。
熔覆材料：目前應用廣泛的激光熔覆材料主要有：鎳基、鈷基、鐵基合金、碳化鎢復合材料，陶瓷等材料。其中，又以鎳基材料應用最多，與鈷基材料相比，其價格便宜。
展開 上海工程技術大學《JMPT》長篇綜述：鋁/鋼異質材料激光連接技術！
；(c)界面微觀組織
圖8 使用純鋁焊絲、鋁硅焊絲和鋅鋁焊絲的激光熔釬焊鋁/鋼接頭：(a-c)截面圖；(d-f)界面SEM圖像
圖9 激光在鋁/鋼激光電弧復合焊中的作用
圖10 激光輔助攪拌摩擦焊示意圖
圖11 激光輔助攪拌摩擦焊鋼/鋁圓坯的深沖結果（注:β表示深沖設置中的拉伸比）
圖12 激光輥壓焊示意圖
圖13 鋁/鋼激光壓輥焊中的行進速度與熱輸入的關系
圖14 鋁/鋼異種材料激光熔敷焊示意圖
海洋工程結構與船舶的腐蝕防護——現狀與趨勢
激光表面處理是用激光的高輻射亮度、高方向性、高單色性特點作用于金屬材料特別是鋼鐵材料表面, 可顯著提高材料的硬度、強度、耐磨性、耐蝕性等一系列性能, 從而延長產品的使用壽命并降低成本, 如利用激光熔敷技術對扶正器進行表面強化來提高其表面耐磨、耐蝕性能。激光技術的另一個重要應用則是對廢舊關鍵部件進行再制造, 即以明顯低于制造新品的成本, 獲得質量和性能不低于新品的再制造產品, 如對船用大型曲軸和扶正器的再制造等。
冷噴涂是俄羅斯發明的一種技術, 由于噴涂溫度低, 在海洋工程結構的腐蝕防護中具有潛在的應用價值。
總之, 現代表面工程技術是提高海洋工程裝備關鍵部件表面的耐磨、耐腐蝕、抗沖刷等性能, 滿足海洋工程材料在苛刻工況下的使役要求, 延長關鍵部件使用壽命與可靠性、穩定性的有效方法, 也是提升我國海洋工程裝備整體水平的重要途徑。
3. 6電化學保護
金屬- 電解質溶解腐蝕體系受到陰極極化時, 電位負移, 金屬陽極氧化反應過電位減小, 反應速度減小, 因而金屬腐蝕速度減小, 稱為陰極保護效應。電化學 (陰極) 保護法分兩種: 外加電流陰極保護和犧牲陽極陰極保護。
犧牲陽極陰極保護是將電位更負的金屬與被保護金屬連接, 并處于同一電解質中, 使該金屬上的電子轉移到被保護金屬上去, 使整個被保護金屬處于一個較負的相同的電位下。該方式簡便易行, 不需要外加電源, 很少產生腐蝕干擾, 廣泛應用于保護小型 ( 電流一般小于1A) 金屬結構。對于犧牲陽極的使用有很多失敗的教訓, 失敗的主要原因是陽極表面生成一層不導電的硬殼, 限制了陽極的電流輸出。
展開 
