Технология ремонта лазерной наплавкиЭто своего рода технология модификации поверхности материала. Это использование лазерного луча высокой плотности мощности с помощью системы лазерной обработки под контролем числового управления, на поверхности матрицы образуется очень тонкий слой микрорасплавленного слоя. Порошок самоплавящегося сплава определенного состава, например, на основе никеля, на основе кобальта и сплава на основе железа, добавляется заранее или синхронно, чтобы они равномерно распределялись по поверхности деталей в расплавленном состоянии и достигали заданной температуры. толщины, образуя хорошую металлургическую связь с микрорасплавленным материалом основного металла, и между ними существует лишь небольшое разбавление. В последующем процессе затвердевания на поверхности детали формируется слой функционального плакирующего материала с заданными специальными свойствами, совершенно отличный от матрицы, что может полностью изменить поверхностные свойства материала и в конечном итоге сделать поверхность недорогим. материал приобретает чрезвычайно высокую износостойкость, устойчивость к коррозии, устойчивость к высоким температурам и другие свойства.
В зависимости от различных методов добавления материала методы лазерной наплавки делятся на метод предварительной настройки и метод синхронной подачи порошка. Как следует из названия, материал с предварительно нанесенным покрытием помещается на предварительно обработанную поверхность подложки путем распыления или склеивания, а затем переплавляется излучением лазерного луча перед соответствующей термообработкой; Синхронная подача порошка заключается в распылении порошка непосредственно на подвижную ванну плавления, образованную лазерным излучением на поверхности плакирующей подложки после предварительной обработки, при этом покрытие формируется за один раз. Синхронная подача порошка является тенденцией развития технологии лазерной наплавки, которая позволяет в полной мере использовать энергию лазера, контролировать параметры процесса, повышать эффективность производства и качество покрытия. Однако синхронная доставка порошка также предъявляет требования к размеру частиц и текучести порошка, которые необходимо определять в зависимости от конкретной ситуации.
Материалы и свойства лазерной наплавки
При изучении лазерной наплавки важным направлением являются исследования материалов, в которых основное внимание уделяется совместимости различных аддитивных материалов и деталей в сценариях практического применения. Порошок сплава на основе железа подходит для деталей, требующих местной износостойкости и легко деформируемых. Порошок сплава на основе кобальта обладает хорошей термостойкостью, износостойкостью и коррозионной стойкостью и часто используется в нефтехимической и металлургической областях. Керамические материалы обладают высокой прочностью при высоких температурах, хорошей термической стабильностью, высокой химической стабильностью и часто используются в деталях, требующих износостойкости, коррозионной стойкости, устойчивости к высоким температурам и стойкости к окислению. Потому что один материал в случае износа скольжения, ударного износа и серьезного абразивного износа не будет соответствовать требованиям условий использования. Таким образом, комбинированное использование металлического покрытия и керамического покрытия стало горячей точкой исследований, были проведены исследования лазерной наплавки поверхности стали, титановых и алюминиевых сплавов различных керамических или металлокерамических покрытий.
По сравнению с другими традиционными технологиями обработки поверхности, лазерная наплавка имеет свои особенности и преимущества:
Скорость охлаждения высокая (до 10^6 градусов Цельсия/с), что относится к процессу затвердевания, и легко получить тонкую кристаллическую структуру или создать новые фазы, которые невозможно получить в равновесном состоянии, например нестабильную фазу. и аморфное состояние. Степень разбавления покрытия составляет менее 5%, а матрица прочно связывается за счет металлургии или межфазной диффузии, чтобы получить хороший плакирующий слой с контролируемым составом покрытия и степенью разбавления, а также гарантировать, что характеристики не ухудшатся. При облицовке с высокой плотностью мощности скорость нагрева высокая, а тепловложение, зона термического влияния и деформация подложки невелики. Выбор порошка практически не ограничен, а сплавы с высокой температурой плавления можно наносить на поверхность металлов с низкой температурой плавления. Диапазон толщины и твердости плакирующего слоя велик, а плакирующий слой имеет меньше микроскопических дефектов и имеет лучшие характеристики. В процессе используется числовое управление, бесконтактная обработка, автоматическая работа, удобство, гибкость и высокая управляемость.
Типичное применение лазерной наплавки в промышленности
Лазерная наплавка - это процесс ремонта и восстановления, целью которого является усиление функции, может повысить производительность подложки через слой оболочки; Вторая — ремонтная функция, выражающаяся в основном в ремонте отверстий и трещин на поверхности материала, а также восстановлении геометрических размеров и работоспособности изношенных деталей, что имеет очень большое прикладное значение практически на протяжении всего срока службы. машиностроительная промышленность.
В горнодобывающей, химической, металлургической, электроэнергетической, цементной и других отраслях механического оборудования шейка и лопатка ротора газовой турбины, шейка прокатного ролика, арка сталелитейного завода и т. д. со временем стареют и повреждаются. Из-за длительного воздействия этих деталей на высокие температуры, газы под высоким давлением и агрессивные среды в сочетании с механическим напряжением, вызванным объемной нагрузкой, большая часть повреждений возникает на поверхности или поверхности, а вид отказа в основном является фрагментация и растрескивание внутренних металлических частей, износ или коррозия, вызывающая локальное растрескивание. Таким образом, применение технологии лазерной наплавки для усиления свойств поверхности деталей может эффективно продлить срок службы, а в процессе периодического технического обслуживания поврежденные детали также можно устранить с помощью технологии восстановления поверхности.
Ремонт ротора турбины
В газовых и паровых турбинах места отказа часто возникают в компонентах горячей части, таких как роторы, лопатки и сопла. Перелом, возникший у основания лопатки, является непоправимым, тогда как повреждение, возникшее на торце или основании лопатки, может быть повторно использовано после ремонта. Кроме того, лопасти, используемые в генераторных установках, часто очень дороги, а повторное использование отремонтированных лопастей значительно снизит стоимость производства электроэнергии.
В автомобильной промышленности с 1980-х годов такие страны, как Европа, США, Япония, Россия и Китай, начали использовать лазерную наплавку для упрочнения автозапчастей. Благодаря этой технологии достигается цель экономии дорогостоящих легирующих материалов и снижения себестоимости производства. Аналогичным образом, с помощью этой технологии можно устранить неисправности, вызванные износом, коррозией и контактной усталостью используемых автомобильных форм.
Короче говоря, будь то упрочнение поверхности деталей перед обслуживанием или ремонт неисправности после обслуживания, традиционные методы обработки в основном включают закалку поверхности, цементацию или азотирование поверхности, термическое напыление, наплавку и так далее. Благодаря постоянной модернизации и совершенствованию технологий обработки широкое распространение получила технология лазерного восстановления мобильных устройств (лазерная наплавка).
Эту технологию лазерного восстановления можно использовать не только для ремонта поврежденных деталей, но и для лазерной закалки поверхности. По сравнению с традиционной термообработкой, лазерная закалка представляет собой технологию обработки с быстрым нагревом и быстрым охлаждением, с помощью которой можно получить закаленный слой тонкого металла. зерна на поверхности. Кроме того, в сочетании с высокопроизводительными многоосными станками или роботами 6+2 использование лазеров также позволяет восстанавливать поврежденные трехмерные сложные детали, что полностью отражает гибкость и передовой характер технологии лазерного восстановления.
Xi'an Guosheng Laser Technology Co., Ltd. — высокотехнологичное предприятие, специализирующееся на исследованиях и разработках, производстве и продаже автоматических машин для лазерной наплавки, высокоскоростных машин для лазерной наплавки, машин для лазерной закалки, машин для лазерной сварки и оборудования для лазерной 3D-печати. Наша продукция экономически эффективна и продается внутри страны и за рубежом. Если вы заинтересованы в нашей продукции, свяжитесь с нами по адресу bob@gshenglaser.com.