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激光熔覆再制造技术介绍和应用分析
激光熔覆再制造技术介绍和应用分析
发布时间:2022-08-18浏览 198 次
详细说明

随着现代科学技术和工业的不断发展,零部件工作的环境也越来越复杂化,对于零件表面性能的要求也越来越高,因此零件报废率大大增多。通常因为表面失效而报废的零件有:转子叶片、轴类零件、齿轮类零件、模具等。

在零部件整体性能满足工况的条件下,仅是表面损伤的零部件都是可以修复。如果能对因误加工或服役损伤而报废的零件进行修复,不仅能够挽回经济损失和时间损失,还可以提高资源的利用率,符合我国可持续发展的战略。

目前零部件修复的方法有激光熔覆、真空钎焊、真空涂层法、钨极惰性气体保护焊(TIG)和等离子熔覆修复等方法。激光熔覆是根据工件的工况要求,熔覆各种特殊成分的金属或者非金属材料,具有耐热、耐蚀、耐磨、抗氧化、抗疲劳等特点。激光熔覆是一种快速冷却的过程,熔覆过程中对修复工件的热输入量少,热影响区小,熔覆层组织细腻,易于实现自动化等,因此使用激光熔覆的方法来修复转子等零部件比其它的方法具有更大的优势。

激光熔覆技术解决了传统电焊、氩弧焊等热加工过程中不可避免的热变形、热疲劳损伤等一系列技术难题,同时也解决了传统电镀、喷涂等冷加工过程中覆层与基体结合强度差的矛盾,这就为表面修复提供了一个很好的途径。

工艺简介

针对磨损,腐蚀,蠕变,疲劳,断裂失效的机械零部件,采用激光熔覆技术,将合金粉末同步送入熔池,快速凝固形成具有特殊性能的熔覆层。熔覆层无气孔和裂纹缺陷,硬度范围20~60HRC,满足各种工况条件及使用性能要求。适合各类复杂形状大型零件熔覆再制造,恢复失效零件尺寸和性能,升级表面性能,延长使用寿命。

工艺特点

1.激光熔覆层与工件表面为牢固的冶金结合;

2.激光能量控制集中,热输入导致工件变形量极小;

3.孔隙率低,极大提高零件表面耐磨、耐腐蚀、耐高温、耐疲劳等特殊性能;

4.循环再制造,延长设备使用寿命,节约使用成本;

激光熔覆应用分析

转子叶片的修复

转子叶片又称动叶,是随同转子高速旋转的叶片,通过叶片的高速旋转实现气流与转子间的能量转换。转子叶片承受很大的质量惯性力、较大的气动力和振动载荷,还要承受环境介质的腐蚀与氧化,以及高速运行微小粒子的冲蚀,但加工比较困难,涡轮转子叶片还要在高温状态下工作。转子叶片是直接影响发动机性能、可靠性和寿命的关键零件,并且其工作条件十分恶劣容易损坏,所以对材料性能的要求也大大的提高,同时提高了材料的经济成本,也为其做修复带来广阔的市场。