一 設(shè)備特性
采用行業(yè)最先進(jìn)的加工設(shè)備:4000W光纖激光器,機(jī)器人,精密數(shù)控機(jī)床,高精度送粉器等先進(jìn)設(shè)備,激光能量密度可調(diào)范圍大、能滿足不同的功率密度要求、M2值小,約為1.3,光束質(zhì)量好、模式為多模,能量密度分布均勻、外光路系統(tǒng)和積分鏡可實(shí)現(xiàn)特定要求的光斑形狀和均勻的功率分布、可通過光纖傳輸、與加工機(jī)床和機(jī)器人集成。
二 激光表面強(qiáng)化
1 激光表面強(qiáng)化特性
(1)加熱速度快,淬火變形小,工藝周期短,生產(chǎn)效率高,在加工過程中可對任意形狀的工件安預(yù)先設(shè)定的軌跡加工并實(shí)現(xiàn)自動加工。
(2)可對不易拆卸的大型零部件進(jìn)行現(xiàn)場加工。
(3)清潔生產(chǎn),無污染,無廢氣;節(jié)能環(huán)保,無需處理介質(zhì)。
(4)脫碳和元素?cái)U(kuò)散少,畸變小。
(5)極細(xì)小的晶粒;硬度比常規(guī)淬火高10%~15%,分布較均勻;耐磨性和耐腐蝕性均大大提高。
(6)通過光纖傳輸可對復(fù)雜形狀進(jìn)行淬火,可精確淬火。如盲空,小孔等。
缺點(diǎn):對激光吸收低,常用的金屬材料對波長λ=1.06μm的 激光吸收在20%~30%,投資大。
三 激光再制造的應(yīng)用領(lǐng)域
汽車行業(yè):汽車內(nèi)槽、齒輪、排氣閥、汽缸、變速箱、汽車模具。
冶金行業(yè):軋輥、輥道、鋸片、剪刃、齒輪、葉片、裙板、大型液壓支柱、液壓支架。
石化行業(yè):大型轉(zhuǎn)子和輪盤、渦輪盤和葉片、抽油泵筒、鉆頭、軸、連桿。
礦山機(jī)械:采掘機(jī)戳齒、機(jī)床、軸、齒輪、模具、瓦楞輥。
電力行業(yè):軸套、 泵、缸、葉片、閥類、 噴嘴、端蓋。
交通行業(yè):曲軸 、凸輪軸 、缸套、齒輪。
模具行業(yè):沖壓模具
激光再制造主要針對以上因磨損和腐蝕失效的零件,激光再制造的基礎(chǔ)是激光熔覆,經(jīng)過熔覆層的多層疊加,使用機(jī)加工技術(shù)(線切割,銑,磨等)恢復(fù)零件的尺寸和表面粗糙度要求,恢復(fù)和提高零件的耐磨耐腐蝕等表面性能。激光熔覆示意圖如下:
根據(jù)基體材料的種類,如合金的種類,牌號、成分和使用條件(使用環(huán)境、如溫度、應(yīng)力狀態(tài)、腐蝕介質(zhì)類型和濃度等),選用能滿足使用條件的熔覆材料(與基體熔點(diǎn)、熱膨脹系數(shù)、晶體結(jié)構(gòu)和晶格常數(shù)相近),滿足耐熱、耐蝕、耐磨等使用性能。通過激光熔覆技術(shù),在基體上制備具有新的性能的涂層,達(dá)到延長基體使用壽命的目的。激光熔覆將經(jīng)激光加熱的粉末送入熔池,在熔池內(nèi)粉末與基體材料的冶金過程,凝固過程為快速凝固,可得到細(xì)小尺寸的晶粒、無偏析、熔覆層與基體冶金結(jié)合,結(jié)合力大、不易脫落,組織細(xì)小、空隙率小、硬度高。
四 激光再制造的特點(diǎn)
對于部件失效部位,如尺寸變化、開裂、腐蝕、斷裂部位進(jìn)行修復(fù),對質(zhì)量重,尺寸大、不能拆卸、表面硬度和耐腐蝕性要求高、涂層結(jié)合力強(qiáng)的零部件,激光熔覆修復(fù)是最理想的選擇。
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