激光熔覆是一種表面改性技術(shù),又稱激光熔覆或激光熔覆,以高能激光為熱源,合金粉末為焊接材料,通過激光與合金粉末作用于金屬表面,迅速熔化形成熔池,然后迅速凝固形成致密、均勻、厚度可控的冶金結(jié)合層。能顯著提高金屬表面的耐磨性、耐蝕性、耐熱性和抗氧化性。
與堆焊、噴涂、電鍍和氣相沉積相比,激光熔覆具有稀釋小、結(jié)構(gòu)致密、涂層與基體結(jié)合好、適合熔覆的材料多、粒徑和含量變化大等特點(diǎn)。激光熔覆技術(shù)的應(yīng)用前景十分廣闊。
從目前激光熔覆的應(yīng)用來看,主要應(yīng)用于三個(gè)方面:
一、材料表面改性,如燃?xì)廨啓C(jī)葉片、軋輥、齒輪等;
二、產(chǎn)品的表面修復(fù),如轉(zhuǎn)子、模具等。有關(guān)資料表明,修復(fù)后的零件強(qiáng)度可達(dá)原來強(qiáng)度的90%以上,修復(fù)成本不到更換件的1/5價(jià)格。更重要的是縮短了維修時(shí)間,解決了大型企業(yè)主要成套設(shè)備連續(xù)可靠運(yùn)行所必須解決旋轉(zhuǎn)部件的快速修復(fù)問題。
三、快速成型,利用金屬粉末的逐層燒結(jié)疊加,可以快速制造模型。
風(fēng)電部件是大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的關(guān)鍵部件。包括:輪轂、底座、齒輪箱、行星架、機(jī)艙、電機(jī)外殼、風(fēng)機(jī)法蘭、力矩支架等。
風(fēng)電部件如主軸、轉(zhuǎn)架等在維修過程中經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)毛糙或磨損嚴(yán)重。采用這種特殊修復(fù)技術(shù)后,可以大大提高零件的二次利用率,降低維修成本,縮短齒輪箱的維修周期。
激光熔覆法修復(fù)零件工藝簡(jiǎn)單、可靠,零件修復(fù)過程如下:
1、風(fēng)電部件修復(fù)部位去除疲勞層,一般需要局部磨削或車削,此過程對(duì)零件表面粗糙度無特殊要求。
2、根據(jù)零件材料特性進(jìn)行預(yù)熱處理,防止出現(xiàn)裂紋等缺陷。
3、對(duì)預(yù)熱好的零件進(jìn)行激光熔覆,國(guó)盛激光可以熔覆0.2mm-10mm,如果被修復(fù)部位的硬度要求高,熔覆厚度可以相對(duì)減少,因?yàn)槿鄹矊釉胶,硬度越高,而且如果不進(jìn)行熱處理,大面積熔覆層容易出現(xiàn)裂紋等缺陷。
4、熔覆后進(jìn)行去應(yīng)力退火和著色檢查,確保激光熔覆后零件無缺陷。
5、精確的激光能量控制,國(guó)盛激光確保熔覆層稀釋率控制在3%以內(nèi)。
6、風(fēng)電部件加工熔覆層,使其符合圖紙尺寸要求。
該技術(shù)除了用于各種零件和模具的修復(fù)外,還可以廣泛應(yīng)用于耐磨耐蝕復(fù)合鋼板的快速制造、耐磨件的表面改性、各種失效件的修復(fù)以及高性能復(fù)合材料零件、模具快速制造等,其市場(chǎng)潛力巨大,經(jīng)濟(jì)效益非常可觀,具有十分廣闊的應(yīng)用和推廣前景。
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