寬帶激光熔覆修復(fù)軸后的性能特點
采用寬帶激光熔覆修復(fù)技術(shù)修復(fù)軸類具有以下性能特點:
1、結(jié)合強度高:寬帶激光熔覆修復(fù)技術(shù)可以將合金粉末或陶瓷粉末等結(jié)合在一起,材料與軸的母材緊密結(jié)合,形成致密的結(jié)合層,從而明顯提高軸的耐磨性和抗疲勞性能軸。
2、耐磨性能:通過選擇耐磨性能的合金粉末或陶瓷粉末等材料作為熔覆層材料,可以顯著提高軸的耐磨性能,從而延長軸的使用壽命。
3、增強耐腐蝕性:采用寬帶激光熔覆修復(fù)技術(shù),可以在軸的外表面形成耐腐蝕性能的修復(fù)層,從而有效防止腐蝕介質(zhì)對軸的侵蝕。
4、熱影響區(qū)?。簩拵Ъす馊鄹残迯?fù)技術(shù)采用高能寬帶激光束作為熱源,熱影響區(qū)小,從而軸的其他部位不被損壞。
5、修復(fù):可采用寬帶激光熔覆修復(fù)技術(shù)對軸類零件進行修復(fù),從而顯著提高修復(fù)效率,降低修復(fù)成本。
激光熔覆技術(shù)優(yōu)點:
1、稀釋率較低;基材上熱影響區(qū)小;
2、與基體形成冶金結(jié)合,結(jié)合強度達95%以上;
3、熔覆層與基體均勻,無粗大鑄造組織;
4、熔覆層及其界面結(jié)構(gòu)細(xì)小,晶粒細(xì)小;
5、無空洞、夾雜裂紋等缺陷;
6、激光加工時基材表面僅輕微熔化,激光加工后不存在熱變形;
7、熔覆層與基底潤濕性好,結(jié)合強度高,易于實現(xiàn)自動化;
激光熔覆技術(shù)可以優(yōu)化資源配置,節(jié)約貴重、稀有金屬材料,降低能源消耗,節(jié)省資金。激光熔覆修復(fù)技術(shù)、,有很強的保護環(huán)境的作用,屬于綠色再制造工程。國盛激光是一家從事自動化激光熔覆設(shè)備、高速激光熔覆設(shè)備、激光淬火設(shè)備、激光焊接設(shè)備、3D打印設(shè)備的研發(fā)、制造、銷售于一體的高新技術(shù)企業(yè)。
國盛激光研發(fā)的高速激光熔覆的功率密度是常規(guī)激光熔覆的5-10倍,現(xiàn)又研發(fā)出的移動式激光熔覆設(shè)備,避免了異地拆卸、運輸、維修、安裝的過程,節(jié)省了勞動強度和維修工人的時間,減少了企業(yè)的停機時間,避免了更換新零件和運輸?shù)某杀?研發(fā)出的八軸聯(lián)動激光熔覆設(shè)備,根據(jù)客戶應(yīng)用場景可配置不同規(guī)格的機器人,同時選配變位機、轉(zhuǎn)臺、滑臺以適應(yīng)不同加工類型工件的激光熔覆加工及表面處理。
激光熔覆在模具領(lǐng)域應(yīng)用工藝
激光熔覆技術(shù)在模具領(lǐng)域應(yīng)用的基本工藝流程為:模具表面檢查及維修方案確認(rèn)→模具表面油污清理→根據(jù)硬度要求選擇合理的涂層及加工參數(shù)→熔覆加工→模具加工后表面修復(fù)并在交貨前進行檢驗。各工序的步驟及注意事項為:
1、模具表面檢查及保養(yǎng)計劃確認(rèn)
檢查模具是否有裂紋、拉傷、凹坑,加工位置是否為平面或R角。根據(jù)不同問題確定修復(fù)方案,對需要處理的地方進行適當(dāng)打磨。
2、模具表面油污的清理
用清洗液清洗,去除水垢、油漬、油脂和油漆等,提高表面熔覆效果。
3、根據(jù)硬度要求選擇合理的涂層和加工參數(shù)
根據(jù)維護計劃和客戶要求選擇合適的功率、焦距、光斑和鍍膜(例如鑄鐵使用鐵機粉)。
4、包覆加工
涂料通過設(shè)備均勻鋪展,激光器發(fā)射激光束,激光束經(jīng)內(nèi)部透鏡折射作用于加工表面,使涂料層與基材表面形成完整的冶金結(jié)合。
5、處理后模具表面修復(fù)
鉗工對熔覆表面進行研磨、拋光,確保模具間隙和表面粗糙度符合要求。
6、交貨前檢驗
檢查處理后的硬度和表面粗糙度是否滿足客戶的要求,如果不符合要求,重做。
九十年代初,激光再制造技術(shù)出現(xiàn)成為科研的熱門,大部分都專注于它的研究。隨著再制造理念逐漸被社會接受和技術(shù)的不斷長進,我國再制造工業(yè)己取得較大的成就,工業(yè)規(guī)劃不斷擴大,覆蓋行業(yè)層面更為廣闊,智能程度越來越高,成為近年來激光加工技術(shù)的一個新亮點。
現(xiàn)在,我國已進入汽車、工程機械和車床作廢置換的高峰期,再制造工業(yè)開展面臨可貴機會,潛力非常大。激光再制造技術(shù)已根本成熟,這樣就是一個激光再制造的智能商場正撲面而來。
激光再制造技術(shù)是近年來新式的一種技術(shù)方式,他以激光熔覆、激光淬火、激光表面合金化技術(shù)為主,依據(jù)修復(fù)零部件的受損使其達到受損前或比受損前更好的功能。
激光熔覆為激光再制造技術(shù)。激光熔覆運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,構(gòu)成一種具有特別功用的表層,這種表層一般具有耐磨、耐蝕、耐熱、抗氧化等功用,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、攙雜、裂紋等缺陷控制較好。
激光淬火是運用聚焦后(或通過光束整形)的激光束加熱于金屬表面使其產(chǎn)生馬氏體相變構(gòu)成馬氏體淬硬層的進程,通過激光淬火加工后工件表面粗糙度根本不變,不需要后續(xù)機械加工就可以滿足實踐工況的需求;
激光合金化則通過激光參與將合金粉末與基體材料相作用構(gòu)成一種新相的表面處理辦法。
激光加工技術(shù)在再制造業(yè)中的運用與在其他制造業(yè)中的運用相同,有著其他加工技術(shù)不可代替的好處。激光加工用于再制造業(yè)是由相變硬化開展到激光表面合金化和激光熔覆,由激光合金涂層開展到復(fù)合涂層及陶瓷涂層,然后使得激光表面改性技術(shù)成為再制造的一項重要手法。
激光再制造技術(shù)的出現(xiàn)打破了傳統(tǒng)再制造技術(shù)在可批改材料及批改零件形狀等方面的約束,打破了再制造技術(shù)的局限性,選用激光再制造技術(shù)批改高溫、高壓、高轉(zhuǎn)速渦輪動力機械零部件,已先后被石化、電力、煤炭、冶金、轎車等十幾個行業(yè)認(rèn)可及應(yīng)用。
軋輥是使(軋材)金屬產(chǎn)生塑性變形的工具,是決定軋機效率和軋材質(zhì)量的重要大型消耗性部件。軋輥失效的普遍原因是早期磨損失效。目前,軋輥由于磨損需要修復(fù)時多采用車削或磨削等“補救措施”修正輥型。采用激光熔覆修復(fù)軋輥表面已成為延長軋輥壽命的一個主要發(fā)展方向和途徑。該技術(shù)不僅可以修復(fù)軋輥,而且可以提高軋輥的耐磨性,延長軋輥的使用壽命,改善鋼材的表面質(zhì)量。
而造成輥壓機軸磨損的主要原因如下:
1、輥壓機物料粒度的控制不力;
2、輥壓機密封失效,造成軸承載荷增大;
3、軸承疲勞運行,造成軸承游隙偏大;
4、壓盤預(yù)緊力不足;
5、冷卻銅管頻繁堵塞或設(shè)計過細(xì);
6、沒有定期清除穩(wěn)流倉物料,排除富集金屬物,使設(shè)備頻繁過載調(diào)停影響軸承壽命;
7、液壓系統(tǒng)隱患輥縫長期偏差現(xiàn)象嚴(yán)重。
通常軸類零件主要失效的原因有軸變形、軸斷裂、軸表面失效。發(fā)電機轉(zhuǎn)軸、各種傳動軸等軸類零件的破壞主要是以磨損為主的。其中軸變形、軸斷裂是不可以修復(fù)的,而以磨損為主的表面失效是可以修復(fù)的。采用大功率激光熔覆修復(fù)技術(shù),可在軸類零件表面失效的部分,激光熔覆一層鐵基合金材料,使得熔覆合金層的零件表面有良好的機械性能,將報廢的零件再次使用。
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