激光熔覆亦稱激光包覆或激光熔敷,是一種新的表麵改性技術。它通過在基材表麵添加熔覆材料,並利用高能密度的激光束使之與(yu) 基材表麵薄層一起熔凝的方法,在基層表麵形成與(yu) 其為(wei) 冶金結合的添料熔覆層。
與(yu) 堆焊、噴塗、電鍍和氣相沉積相比,激光熔覆具有稀釋度小、組織致密、塗層與(yu) 基體(ti) 結合好、適合熔覆材料多、粒度及含量變化大等特點,因此激光熔覆技術應用前景十分廣闊。
從(cong) 當前激光熔覆的應用情況來看,其主要應用於(yu) 三個(ge) 方麵:一,對材料的表麵改性,如燃汽輪機葉片,軋輥,齒輪等;二,對產(chan) 品的表麵修複,如轉子,模具等。有關(guan) 資料表明,修複後的部件強度可達到原強度的90%以上,其修複費用不到重置價(jia) 格的1/5,更重要的是縮短了維修時間,解決(jue) 了大型企業(ye) 重大成套設備連續可靠運行所必須解決(jue) 的轉動部件快速搶修難題。三,快速原型製造。利用金屬粉末的逐層燒結疊加,快速製造出模型。
圖1 激光熔覆法修複行星架軸頸
風電零部件是大型風力發電機的關(guan) 鍵部件。包括:輪轂,底座,齒輪箱體(ti) ,行星架,機艙,電機殼,,風電法蘭(lan) ,力矩支撐等。
風電零件如主軸、轉架等在維修過程中經常發現拉毛或磨損嚴(yan) 重,如不進行維修無法繼續使用,在采用激光熔覆法修複之前,多數零件都按報廢處理。采用該項特種修複技術後,可以大大提高了零件的二次利用率,減少了維修成本,並縮短了齒輪箱維修周期。
激光熔覆法修複零件工藝過程簡單、可靠,零件修複工藝如下:
1、對零件修複位置進行疲勞層去除,一般需進行局部打磨或車削,此過程對零件表麵粗糙度無特殊要求;
2、根據零件材料特性進行預熱處理,防止出現裂紋等缺陷;
3、對預熱後的零件進行激光熔覆,一般可熔覆3~4mm,如果對修複位置硬度要求較高,熔覆厚度可能會(hui) 相對降低,因為(wei) 熔覆層越厚、硬度越高,在不經過熱處理的情況下,大麵積熔覆容易出現裂紋等缺陷。熔覆後的零件如圖2所示。
4、熔覆後進行去應力退火以及著色探傷(shang) ,保證零件經過激光熔覆後無缺陷。
5、對熔覆層進行機加工,達到圖紙尺寸要求。
圖2 激光熔覆後的行星架軸頸
該技術除了應用於(yu) 各種零件和模具的修複外,還可廣泛應用於(yu) 耐磨、耐蝕複合鋼板的快速製造,耐磨零件的表麵改性,各種失效零件的修複以及高性能複合零件、模具的快速製造等。其市場潛力巨大、經濟效益非常可觀,具有非常廣泛的應用推廣前景。
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