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激光冷喷涂过程

2023年05月27日 13:43:46      来源:浙江弘宇激光设备有限公司 >> 进入该公司展台      阅读量:0

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研究人员对激光冷喷涂过程(Laser assisted Cold Spray,缩写为LCS)进行不断的研发,拓宽了能以氮气进行沉积的材料范围,减小了对气体加热的需要,大大降低了加工成本,扩大了冷喷涂加工应用领域。

此前,人们已经意识到,粒子温度的提高会导致粒子的软化,从而提高沉积效率,降低沉积临界速度。沉积温度的提高也有助于克服在冷喷涂中接合力度不够的问题。接合力度不够的问题是由于接合过程时间太短而造成的。然而,气体温度的提高使得喷嘴在喷射低熔点的金属(如铝)时,有可能产生污垢。这样就需要找到除了喷嘴加热方式外的另一种粉末加热方法。

在LCS过程中,激光对沉积处进行加热,加热至微粒熔点的30%-80%。这就大大降低了微粒的强度,使微粒得以变形,并且在材料上形成涂层。这里,微粒作用到基底上的速度仅为CS情况下的一半(<500 m/s)。降低对高速度的要求使得技术人员可以采用冷的氮气作为加工气体,这样就降低了成本,从使用氦气的23美元/分钟降到使用氮气的0.23美元/分钟。同时,能耗也随之降低,因为不再需要气体加热器。资本和运行成本的降低意味着LCS在许多CS略显昂贵的应用领域更为有利,它使得冷喷涂的优势被用于更广的范围中。

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