高速激光熔覆技術(shù)具有效率高、成本低等優(yōu)勢(shì)，但在實(shí)際生產(chǎn)中，人們還是普遍認(rèn)為其上粉率不夠高、廢粉收集較多致使粉末成本偏高，而粉末成本在整個(gè)激光熔覆加工總成本中占比又最大，因此，如何提高粉末利用率來(lái)降低粉末成本成為大家關(guān)注的一項(xiàng)重要內(nèi)容。
那么，在進(jìn)行高速激光熔覆加工時(shí)，我們?cè)?span style="margin: 0px; padding: 0px; outline-width: 0px; max-width: 100%; color: #1030af; visibility: visible; box-sizing: border-box; overflow-wrap: break-word;">重點(diǎn)關(guān)注哪些方面來(lái)提高粉末利用率呢？
光粉耦合狀況
光粉耦合情況將直觀影響高速激光熔覆的粉末利用率，這主要體現(xiàn)在光粉匹配情況和光粉同軸度兩個(gè)方面。
就光粉匹配而言，由于粉斑大小是由噴嘴本身結(jié)構(gòu)決定的，一旦選定便被固化，因此，光粉匹配多是通過(guò)調(diào)整光斑大小來(lái)匹配粉斑大小。光粉匹配又有光包粉和粉包光兩種形式，其中光包粉形式的粉末利用率更高，即光斑要略大于粉斑，若光斑過(guò)大會(huì)使更多的能量用于輻照基材從而降低熔覆效率。就光粉同軸度而言，同軸度越好，粉末利用率越高，這是毋庸置疑的。
熔覆粉末的選擇
要選擇粒徑適中且流動(dòng)性良好的熔覆粉末，這樣既能保證有較高的粉末熔化率，又有利于粉末連續(xù)、均勻、流暢地送入熔池中產(chǎn)生冶金反應(yīng)。
粉末粒徑偏大（如＞50微米），一是同等重量下粉末比表面積小，致使激光能量中用于粉末熔化的能量減少，二是利于激光透過(guò)粉末輻照工件表面，致使激光能量中用于基材熔化的能量增加，根據(jù)能量守恒定則，均不利于提高粉末利用率。
粉末粒徑偏?。ㄈ纾?0微米），雖然有利于粉末熔化，但粉末流動(dòng)性（可使用霍爾流速計(jì)測(cè)量）明顯變差，粉末不能連續(xù)、均勻、流暢地送入熔池中，且粉末粒徑過(guò)小還會(huì)加劇粉末燒蝕，產(chǎn)生大量煙塵，不利于提高粉末利用率及熔覆加工正常進(jìn)行。
噴嘴選擇
噴嘴結(jié)構(gòu)含有幾個(gè)重要參數(shù)：粉焦距、粉斑大小及粉末匯聚形式。粉焦距主要影響高速激光熔覆過(guò)程是否穩(wěn)定進(jìn)行，粉焦距過(guò)小則噴嘴容易反光受熱粘嘴進(jìn)而堵塞出粉口造成熔覆中斷，粉焦距過(guò)大則氬氣對(duì)熔池保護(hù)效果變差造成熔覆表面氧化嚴(yán)重。
粉末匯聚形式主要有環(huán)形匯聚和多點(diǎn)匯聚，多點(diǎn)匯聚又分三路、四路、六路等，但從生產(chǎn)實(shí)際看，環(huán)形匯聚的粉末匯聚效果最好，但容易受粉末重力作用影響，故激光頭通常保持豎直向下?tīng)顟B(tài)。粉斑大小，主要用于后續(xù)的光斑匹配，大多在2mm左右。
工藝參數(shù)
合理的工藝參數(shù)（如激光功率、送粉量、熔覆線速度、搭接率等）也會(huì)一定程度上提高粉末利用率。比如，合適的搭接率會(huì)降低熔覆層表面粗糙度，從而減少后續(xù)機(jī)加工量；合適的能量密度輸入會(huì)盡可能熔化輸送至熔池處的粉末，防止粉末因來(lái)不及熔化而濺出；合理的工藝參數(shù)還會(huì)降低工件變形，從而減少后續(xù)機(jī)加工量。
此外，還有許多操作細(xì)節(jié)會(huì)影響粉末利用率，如裝夾工件跳動(dòng)情況、粉末烘干狀態(tài)、氣體流量設(shè)置、熔覆前工件表面預(yù)處理狀態(tài)、激光頭熔覆姿態(tài)等等。要知道，提高熔覆產(chǎn)品一次合格率也是提高粉末利用率的另一種表現(xiàn)。因此，在工件長(zhǎng)時(shí)間熔覆過(guò)程中，保證熔覆層厚度均一性是相當(dāng)必要的，這就需要配備一款能夠長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定送粉的高精度送粉器。
高精度送粉器
雷石送粉器以同軸送粉的方式，即使在高功率、大送粉量的工作中也能保持穩(wěn)定，其獨(dú)到的高精度微量送粉技術(shù)，現(xiàn)被廣泛應(yīng)用到多個(gè)行業(yè)的制造工藝中。
雷石送粉器采用特殊密封技術(shù)，氣體用量較同類產(chǎn)品降低了10-20%。粉瓶設(shè)有容量檢測(cè)模塊，粉末量不足時(shí)自動(dòng)報(bào)警，便于操作人員隨時(shí)進(jìn)行粉末補(bǔ)給?？梢暬郾P設(shè)計(jì)隨時(shí)觀察粉盤工作狀態(tài)，粉盤的特殊鍍層處理，使其更加耐磨持久，減少耗材的更換頻率。內(nèi)置數(shù)控系統(tǒng)和高精度氣體流量計(jì)，避免了氣體壓力和溫度變化對(duì)送粉精度的影響，重復(fù)送粉精度≤±1%，保證了工藝過(guò)程的穩(wěn)定可靠性，確保24小時(shí)不間斷的進(jìn)行高速激光熔覆。
提高粉末利用率，降低熔覆的加工成本，需要根據(jù)設(shè)備和熔覆工件的具體情況，選擇合適的硬件技術(shù)參數(shù)和熔覆加工工藝參數(shù)。要考慮到整個(gè)加工過(guò)程的粉末利用率，而不單單是熔覆過(guò)程中的粉末利用率。
