2)送粉量精確、穩(wěn)定，送粉量和載粉氣流量連續(xù)可調(diào)；

　　3)兩個料倉可單獨送粉，也可同時送粉；

　　4)有機玻璃可視粉筒；

　　5)單片機和觸摸屏控制，性能穩(wěn)定、安全可靠。

 

　　2.   10kW光纖激光再制造平臺

　　新松公司搭建的10kW光纖激光再制造平臺基本結(jié)構(gòu)為10kW光纖激光器+機器人激光加工頭+工件旋轉(zhuǎn)機構(gòu)+自動送粉系統(tǒng)，具體見圖3，輸出光纖芯徑為600～1000μm，最大激光輸出功率為10kW，是國內(nèi)首臺萬瓦級光纖激光再制造平臺，可實現(xiàn)三維曲面的激光再制造。其中光纖激光專用熔覆頭(圖4)為新松公司自主研發(fā)的產(chǎn)品，與自主研發(fā)的負壓式送粉器配合形成高效、穩(wěn)定的送粉系統(tǒng)，滿足生產(chǎn)技術(shù)要求。

　　10kW光纖激光再制造平臺是針對不方便運輸、不易拆卸大型裝備及其零部件的現(xiàn)場激光加工需求搭建的，該平臺可實現(xiàn)因長期處于磨損或腐蝕等工況下而失效的裝備及其零部件的現(xiàn)場激光修復(fù)以及提高零件表面硬度與耐磨性的激光熱處理等，具有高精度、高柔性等特點。

　　激光再制造流程及方法

   　激光再制造的工藝流程見圖5。首先，需要修復(fù)的工件均應(yīng)經(jīng)常規(guī)處理(回火、退火)，待加工表面需機械加工至粗糙度Ra6.3以上，并保持清潔，根據(jù)修復(fù)工件的特點進行開坡口及打磨等前期工作；根據(jù)基材材料、基材熱處理狀態(tài)和需要熔覆材料的硬度要求，確定是否進行預(yù)熱或后熱工序。一般情況下，首先利用激光熔覆工藝熱輸入少、變形小的特點，對適用工件或裝備進行局部或薄層修復(fù)，應(yīng)力不大，不需要進行預(yù)熱處理；之后進行激光再制造加工，根據(jù)材料特點選擇適當(dāng)?shù)募す夤に噮?shù)，注意防止氣孔、裂紋、夾雜等缺陷出現(xiàn)；機加是激光再制造的后續(xù)步驟，主要應(yīng)用于激光熔覆的后期處理，最后進行激光再制造檢測，包括硬度檢測、抗裂性能檢測、X射線檢測、超聲波檢測等，通過一系列的檢測項目確定激光再制造的效果，最終形成激光再制造最佳工藝。
 

　　1.激光再制造主要方法

　　激光再制造的主要方法包括激光熔覆、激光淬火、激光表面合金化等，根據(jù)修復(fù)零部件的受損情況采用不同的修復(fù)方式。

　　1)激光熔覆利用高能激光束作為熱源，通過金屬及焊材的迅速熔化、擴展和冷卻，形成一種具有特殊性能的表層，這種表層通常具有耐磨、耐蝕、耐熱、抗氧化等性能，激光熔覆的優(yōu)勢在于熔覆層與基體是冶金結(jié)合，基體熱影響區(qū)極小，加工和熱變形小，對孔洞、夾雜、裂紋等缺陷控制較好；

　　2)激光淬火是利用聚焦后(或經(jīng)過光束整形)的激光束加熱于金屬表面使其發(fā)生馬氏體相變形成馬氏體淬硬層的過程，經(jīng)過激光淬火加工后工件表面粗糙度基本不變，不需要后續(xù)機械加工就可以滿足實際工況的需求；

　　3)激光合金化則通過激光加入將合金粉末與基體材料相作用形成一種新相的表面處理方式。
 

　　激光再制造應(yīng)用領(lǐng)域

　　1.激光熔覆

　　1)高反射高熱導(dǎo)率材料的激光熔覆

　　利用激光熔覆技術(shù)熔覆熱導(dǎo)率低的材料研究開始得較早，而高熱導(dǎo)率基材的激光熔覆是最近幾年才發(fā)展起來的。熱導(dǎo)率高的材料因其導(dǎo)熱快、加工表面很難熔融，致使加工表面很難與熔覆粉末形成緊密結(jié)合的冶金涂層，目前國內(nèi)一些研究機構(gòu)對高反射率高熱導(dǎo)率的典型材料——銅基體進行了激光熔覆工藝的研究。銅基體對激光的吸收率很低，但與CO2激光熔覆工藝相比較，光纖激光(波長為1060～1090nm)熔覆時，基材對激光的吸收率更高，激光的利用率也更高，從而使熔覆表面更易與熔覆粉末形成冶金結(jié)合。

　　在國外，新型的光纖激光器已正式登上激光加工的舞臺，由于其光電轉(zhuǎn)換效率高、柔性好，一經(jīng)推出便得到了廣泛的應(yīng)用。國內(nèi)也逐步引進了光纖激光應(yīng)用于激光熔覆，目前新松公司開發(fā)的光纖激光再制造平臺最大功率已達到10kW(圖3)，是國內(nèi)首臺萬瓦級光纖激光應(yīng)用平臺，利用此平臺進行了對連鑄機的核心部件結(jié)晶器做出了一系列技術(shù)研究工作。結(jié)晶器是連鑄機非常重要的部件，是一個強制水冷的無底鋼錠模，稱為連鑄設(shè)備的“心臟”。新松公司通過開發(fā)預(yù)熱裝備、激光熔覆送粉裝置、熔覆噴嘴及合金粉末成分的優(yōu)化，成功地將激光熔覆技術(shù)應(yīng)用于銅結(jié)晶器的修復(fù)(圖7、8)，該技術(shù)為國內(nèi)首創(chuàng)。由于熱疲勞及磨損，每個銅結(jié)晶器的使用壽命僅為一周，而受基體材料及結(jié)晶器形狀的影響，傳統(tǒng)的再制造技術(shù)對銅基材損傷較大，使用壽命較低，浪費了資源且影響了生產(chǎn)效率。新松公司采用自有技術(shù)，通過建立一套均勻預(yù)熱的恒溫控制系統(tǒng)，采用智能PID溫度控制技術(shù)，提供一種能有效減緩高反射高熱導(dǎo)率基體在激光熔覆過程中迅速傳導(dǎo)激光能量的方法，在結(jié)晶器表層熔覆合金粉末或?qū)p傷部位進行激光修復(fù)，極大地提高了表層的耐蝕性能，使其壽命由1周延長至3周，且實現(xiàn)結(jié)晶器局部修復(fù)和多次修復(fù)而不損傷基本尺寸，解決了銅結(jié)晶器再制造的技術(shù)難題，達到提高生產(chǎn)效率、節(jié)能降耗的目的。