激光熔覆技術在機械、石化行業(ye) 中的應用

機器設備由於(yu) 長期在惡劣環境下工作，容易導致零部件的腐蝕、磨損。典型的易失效零部件包括葉輪、大型轉子的軸頸、輪盤、軸套、軸瓦等，其中許多零件價(jia) 格昂貴，涉及的零部件品種很多，形狀複雜，工況差異較大。還有大型火力發電機組的大型轉子、動葉片與(yu) 靜葉片都是需要進行強化或者修複。

大型轉子與(yu) 輪盤

采用激光熔覆技術進行修複，不需要預熱工件，就可以恢複軸頸的尺寸，而且後續加工量小，不產(chan) 生冶金裂紋，硬度可以達到HRC60 以上。

軸類零件的激光熔覆與(yu) 修複工藝

(1)預處理工序：包括工件表麵除油、除鏽→ 噴砂清理(進一步清理)→熔覆前處理(將需要激光熔覆的區域清洗幹淨，將存在明顯缺陷的區域整平);

(2)質量檢驗工序：采用磁粉探傷(shang) 、X射線探傷(shang) 、熒光探傷(shang) 或者顯示劑探傷(shang) 法對清洗幹淨的表麵進行探傷(shang) ，確定有無明顯的缺陷區域存在。

(3)激光熔覆：采用自主知識產(chan) 權的合金粉末進行激光熔覆，不需要預熱，不產(chan) 生冶金裂紋，硬度高可以達到HRC63。

(4)後續加工處理：包括激光熔覆區域的拋磨修整與(yu) 後處理;必要時噴耐磨塗層。

(5)質量檢驗與(yu) 驗收：檢驗方法同步驟2，確認激光熔覆處理後零件表麵無各種缺陷，即可進行驗收。經過上述處理工序，可以將軸類零件複舊如新。

大型齒輪的激光淬火/熔覆

激光淬火齒輪與(yu) 齒圈，熱注入量小，齒輪或者齒圈的熱變形小，不降低齒輪的精度，不破壞齒麵的表麵粗糙度。采用激光熔覆技術可以直接對斷齒等情況進行修複。

大型齒輪的激光淬火與(yu) 修複工藝

(1)工藝流程: 將大型齒輪裝夾到激光加工機床上，清洗齒輪齒麵的油汙和鏽斑;在需要激光加工的齒麵及軸頸部分噴塗吸光塗料，再用激光加工程序對齒麵(齒頂、齒根等)進行淬火處理。

(2)淬火工藝參數：激光淬火後齒麵的硬度範圍可以控製在HRC35— 45之間;淬硬層深度為(wei) 0.4- 0.6mm;激光功率2.0- 3.5kw;淬火掃描速度為(wei) 10 – 50 mm/s。根據齒輪齒麵、齒根和齒頂對材料表麵的不同硬度要求，采用數控係統分段分區改變工藝參數，獲得相應的激光淬硬層。激光淬火後不用回火處理，齒麵的表麵粗糙度基本不變。

(3)激光熔覆工藝指標：激光熔覆的單層厚度根據需要可以在 0.2 – 2.5 mm 之間調節。激光熔覆層的硬度可以根據工件的需求在HRC25 – 60之間調節。對大型鋼齒輪而言，在無預熱條件下可直接熔覆，熔覆層均勻、連續，無裂紋、氣孔等冶金缺陷。

渦輪盤激光熔覆與(yu) 修複

煙機的關(guan) 鍵易損件主要有輪盤與(yu) 葉片，采用合適的激光熔覆工藝先將渦輪盤及側(ce) 壁上明顯存在的溝槽添平，並且焊補輪盤及側(ce) 壁上所有蝕孔與(yu) 裂紋，然後采用激光熔覆將與(yu) 基材性能相當的合金粉末對輪盤進行激光熔覆處理。不需打底層，也不需預熱，就可直接獲得高硬度的合金層。

渦輪葉片的激光熔覆與(yu) 修複工藝

(1)預處理工序：基本工序與(yu) 前相同;

(2)需要補焊的缺陷檢測：通過肉眼觀察和實驗儀(yi) 器檢測，探測需要進行修複的區域，包括磨損區域、裂紋區域等，並記錄所需要修複的位置;

(3)激光熔覆：對於(yu) 葉片中的微細裂紋，如果采用脈衝(chong) YAG激光進行修複，可以獲得更加理想效果。激光修複葉片分為(wei) 兩(liang) 類：一類是顯微裂紋的修補，另一類是磨損葉片頂端的接長。采用脈衝(chong) 激光熔覆技術，通過控製激光輸入的能量、重複頻率數和激光掃描速度，可以控製激光熔覆層不產(chan) 生裂紋。采用CO2激光進行熔覆處理，可以獲得相當的效果。

(4)後續加工：對修複好的葉片進行磨加工、拋光修整，使外觀尺寸達到圖紙要求。

(5)質量檢測：對修複好的渦輪盤進行質量檢測，確認所有修複部位質量達到要求。

(6)精整處理：對檢驗後的渦輪盤進行表麵噴塗塗層等精整處理。

經過上述處理以後，就可以將葉片修複如新。