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適合激光熔覆的激光光斑多種多樣，較典型的有高斯分布的圓形、平均分布的圓形及線形等，各種光斑之間各有特點(diǎn)，各有優(yōu)勢(shì)與局限性。所以很多激光熔覆設(shè)備都會(huì)配備兩種甚至三種光斑的激光頭以適應(yīng)于各種不同的零部件的熔覆要求。本文主要給大家分享一下線形光斑的威武。

一、線形光斑熔覆設(shè)備

1、光纖耦合半導(dǎo)體激光線形光斑移動(dòng)熔覆設(shè)備集成

設(shè)備集成特點(diǎn)：抽屜式半導(dǎo)體激光器+移動(dòng)式車載+線形光斑+靈活的六軸機(jī)械手

優(yōu)點(diǎn)：機(jī)動(dòng)性強(qiáng)、靈活多用、對(duì)零件適應(yīng)性強(qiáng)、線形光斑熔覆效率高。

適用于：大、長(zhǎng)軸類、不規(guī)則形狀類大件、現(xiàn)場(chǎng)激光熔覆、仰、平向熔覆。

2、光纖激光線形光斑熔覆設(shè)備集成

設(shè)備集成特點(diǎn)：光纖激光器+桁架運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)+線形光斑模塊+高精度轉(zhuǎn)臺(tái)。

優(yōu)點(diǎn)：快速裝夾、高效熔覆、高精度、高穩(wěn)定性。

適用于：立柱、軋輥、活套輥、閥桿、石油鉆桿、車軸、車輪等旋轉(zhuǎn)件及平面件。

3、激光頭及整形模塊

光纖耦合輸出光斑一般為圓形，經(jīng)過激光熔覆頭中準(zhǔn)直鏡片、聚焦鏡片以后，最終形成光斑形狀也為圓形。為提高大面積工件表面激光熔覆和熱處理的效率，輝銳自主研發(fā)可以在激光熔覆頭聚焦模塊前安裝整形模塊，使圓形光斑變成矩形光斑。經(jīng)過聚焦后，配合線形熔覆噴嘴，形成高效率的線形熔覆，從而提高熔覆效率。此熔覆頭也很適合作為激光淬火等熱處理使用。

熔覆功率可以用到4-6kW。激光功率在4kW以下使用時(shí)，建議光斑大小為8×2mm的矩形光斑輸出，如果變形可控可用大功率高速度和大粉量來(lái)提高效率，建議矩形光斑輸出為12×2mm。兼顧較大范圍的功率，適用范圍更廣。     

4、線形噴嘴

輝銳自主研發(fā)的具有良好的粉末聚焦性，工作距離可調(diào)，散熱快，選擇型號(hào)多，適合大功率激光熔覆。

二、線形光斑激光熔覆技術(shù)應(yīng)用實(shí)例

輝銳自主研發(fā)噴嘴，激光熔覆液壓立柱

三、線形光斑激光熔覆性能

1、致密的金相組織

Fe-S20（1）材料熔覆層

2、良好的冶金結(jié)合

輝銳Fe-S20與20#鋼結(jié)合界面

采用Fe-S20在20鋼表面熔覆，熔覆層硬度保持在HV692.6（HRC60.2），冶金結(jié)合，熔深較小，稀釋率低，組織致密無(wú)氣孔、裂紋、夾渣、縮松等缺陷。

3、中碳鋼激光淬火

激光淬火后組織轉(zhuǎn)變?yōu)闃O細(xì)密的板條馬氏體

中碳鋼采用線形光斑進(jìn)行淬火，淬火后硬度HV886(HRC66.6),0.5mm深度內(nèi)平均硬度為HV808(64.5HRC),1mm深度內(nèi)，硬度隨著深度加深，硬度逐漸降低。

四、線性光斑激光熔覆效率

在激光熔覆中，圓形光斑能量較集中，掃描線速度可以達(dá)到50mm/s的線速度，甚至更高，但單道寬度較小。相應(yīng)的線形噴嘴線速度可以達(dá)到30左右，但單道寬度為10mm，特別是3×12mm的線形光斑，道寬可實(shí)現(xiàn)15mm，相對(duì)于圓形光斑，金屬粉末沉積效率提高了3～5倍。