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解決方案

中小直徑管道內壁激光熔覆應用

星之球科技 來源:一隻機械小愛好者2020-12-08 我要評論(0 )   

在船舶、石油、采礦等製造業(ye) 中,需要使用大量的管道,這些管道在使用過程中內(nei) 壁會(hui) 受到不同程度的磨損而影響其使用性能和壽命,因此增加管道內(nei) 壁耐磨性、耐腐蝕性等性能...

在船舶、石油、采礦等製造業(ye) 中,需要使用大量的管道,這些管道在使用過程中內(nei) 壁會(hui) 受到不同程度的磨損而影響其使用性能和壽命,因此增加管道內(nei) 壁耐磨性、耐腐蝕性等性能是解決(jue) 這一問題的關(guan) 鍵。


激光熔覆技術作為(wei) 一種材料表麵改性的新技術,是指以不同的填料方式在被塗覆基體(ti) 表麵放置選擇的塗層材料,經激光輻照使之和基體(ti) 表麵層同時熔化,並快速凝固後形成稀釋層基底並與(yu) 基體(ti) 材料成冶金結合的表麵塗層,從(cong) 而顯著改善基體(ti) 材料表麵的耐磨、耐蝕、耐熱、抗氧化等的工藝方法。其主要特征如下:(1)超快的熔凝速度(103~106℃/s),因此其加工效率非常高,加工速度很快;(2)熔覆層與(yu) 基體(ti) 之間形成良好的冶金結合,熔覆層組織致密,熱影響區小且稀釋率低;(3)熔覆材料選擇多樣性,可根據不同的工程需求設計不同的合金比例,以便於(yu) 有效控製熔覆過程中熔覆層的組織與(yu) 性能;(4)激光熔覆屬於(yu) 精細加工方法,可用於(yu) 實現微小區域的局部加工,並且加工過程中與(yu) 零件無直接接觸,不會(hui) 對部件造成接觸損傷(shang) ,便於(yu) 實現加工過程的自動化控製。該技術已初步地用於(yu) 管道的熔覆。


現階段激光熔覆技術隻能熔覆大直徑的管道,而對於(yu) 中小直徑的管道,主要是由於(yu) 熔覆受到空間的限製,激光頭難以進入管道中,實現過程複雜,耗費較大,而且常規的激光熔覆加工頭激光在相對較遠的位置才開始聚焦,加工效率低且很容易損壞保護鏡,難以實現良好的加工質量。


一些高承載零件內(nei) 壁對表麵熔覆、修複的應用需求持續增加,希望具有卓越的耐磨、耐衝(chong) 刷、耐腐蝕性能等,如軸承、模具、氣缸、油缸、擠壓筒、閥門等。隨著產(chan) 品服役性能、結構複雜度的提高,工業(ye) 界對內(nei) 壁激光熔覆、修複技術的適用極限尺度、多功能性與(yu) 高質高效性提出了越來越高的應用需求。


不同於(yu) 外壁激光熔覆,內(nei) 壁激光熔覆加工頭中激光束、粉末、冷卻水都需在有限空間通過長距離傳(chuan) 輸到達光學頭的頂端,為(wei) 適應更小、更長內(nei) 徑零件的加工,內(nei) 壁激光熔覆加工頭要求具有高集成、高精度、高剛性的特性。


內(nei) 壁激光熔覆光學係統,也稱為(wei) ICO(Inner Cladding Optics),是內(nei) 壁激光熔覆係統的核心部件, ACunity與(yu) Fraunhofer ILT的孵化企業(ye) IXUN GmbH建立聯合實驗室與(yu) 製造工廠,針對工業(ye) 界不同的應用需求,開發了係列型號內(nei) 壁激光熔覆光學係統,對光路設計、輕量化結構剛性、水冷效果、粉末匯聚性能、集成度等持續優(you) 化升級,在最大延伸長度、最小適用內(nei) 徑範圍不斷挑戰極限,可滿足工業(ye) 界大部分規格尺寸零件的內(nei) 孔、內(nei) 腔的激光加工需求。模塊化的係統設計與(yu) 多係列的內(nei) 壁光學係統可滿足內(nei) 壁激光熔覆、激光修複、激光焊接、激光硬化等不同加工需求,一切外壁激光熔覆適用的材料均可應用。


亞(ya) 琛聯合科技的內(nei) 壁激光加工係統在設計上充分考慮了應用便捷性,係統采用模塊化設計,機床、機器人不同運動形式,配備不同規格的內(nei) 壁光學係統,也可實現內(nei) 、外壁激光熔覆的一體(ti) 化集成。同時,針對不同產(chan) 品特征、工藝需求,開發了內(nei) 壁激光熔覆、修複、硬化等不同方法的配套工藝規範。


技術優(you) 勢:


? 高集成度高穩定性:粉路、氣路、水路、光路均集成於(yu) 管內(nei)


? 適用最小管件內(nei) 徑:Ф33mm


? 最大延伸長度:單側(ce) 3mm


? 適用盲孔加工:粉末流、光束45°斜向入射設計


? 多功能快速切換:更換前端噴嘴,可完成熔覆、增材、焊接、淬火等多種工藝


? 適用多種材料:可製備鉄基、鎳基、鈷基、銅基、複合材料等多種合金塗層


? 過程在線監測:可實現加工區圖像、溫度的實時監測,管內(nei) 激光快速尋位與(yu) 對中



ACunity內(nei) 壁激光熔覆技術參數



超長內(nei) 壁激光熔覆頭



ACunity內(nei) 壁激光熔覆係統


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