激光熔覆技术是激光加工技术的一个重要的应用方面，是一种新型的材料加工与表面改性技术，涉及物理、冶金、材料科学等领域。其研究历史可追溯到20世纪70年代。1974年Gnanamuthu先提出并申请了激光熔覆一层金属于金属基体的熔覆方法；进入80年代，激光熔覆技术已经发展成为表面工程、摩擦学、应用激光等领域的前沿性课题，可以在低成本钢板上制成表面，代替大量的合金，以节约贵重、稀有的金属材料，提高材料的综合性能，降低能源消耗，适用于局部易磨损、剥蚀、氧化及腐蚀等零部件，受到了国内外的普遍重视；到90年代后，相关科学研究与应用开发得到快速发展。
激光熔覆技术兴起于20世纪80年代，是利用具有高能密度的激光束使某种特殊性能的材料熔覆在基本材料并与之相互融合，形成与基体成分和性能完全不同的合金熔覆层的一门新兴技术。现代化的石化工业采用连续化大生产模式，上、下游装置的供需紧密相连，每个装置生产的安稳性都将直接影响生产线的稳定。由于机器设备长期在恶劣环境下工作，容易导致零部件的腐蚀、磨损。这就对使用设备的可靠性、安全性、完好性提出了很高的要求。石化工业中典型的易失效零部件包括叶轮、大型转子的轴颈、轮盘、轴套、轴瓦等，还有大型发电机组的大型转子、动叶片与静叶片。大型转子和轴类零件采用激光熔覆技术进行修复，不需要预热工件，就可以恢复轴颈的尺寸，而且后续加工量小，不易产生冶金裂纹，硬度可以达到HR60以上，修复后的部件强度甚至可达到原强度90%以上，重要的是其修复费用不到换件价格的1/5，更重要的是缩短了维修时间，解决了石化行业中重大成套设备连续运作所必须解决的快速抢修难题。
曲轴的激光熔覆修复工艺过程如下：
(1)做外观品质检验：肉眼观察是否有明显的锈蚀、划伤、磕碰、补焊等现象;然后进行着色探伤检查工件表面是否存在裂纹、气孔、砂眼等缺陷;再用便携硬度计检测工件需熔覆位置及周边的硬度。
(2)曲轴熔覆面的表面前处理。去除表面氧化层，采用手工磨削加工，再用清除表面的杂物。
(3)装卡待熔覆曲轴，调整激光光路，编制熔覆程序。
(4)在45# 钢的样件上进行工艺试验，制作激光熔覆试样，进行硬度梯度、金相、强度试验、耐磨、耐疲劳试验等分析，优化激光熔覆工艺，直到达到工艺要求。
(5)进行激光熔覆，在熔覆过程中的具体工艺如下：激光功率2 000 W;扫描速度220 ~ 500 mm/min;光斑大小 3 ~ 6 mm，合金粉末为铁基自熔性合金粉末XS-320，送粉量8 ~ 40 g/min，搭接量：35 ~ 40 %。熔覆过程中气保护熔池，送气压力：0.05 MPa。
(6)检查激光熔覆表面的品质，对于表面个别缺陷进行局部修复，检测熔覆后尺寸，确保熔覆面加工后熔覆层厚度能够达到要求。
激光熔覆技术对制造技术要求高、生产周期长、加工费用高,且价格昂贵的工程构件进行修复具有广泛的工程需求，同时可以优化资源配置,节约贵重、稀有金属材料,降低能源消耗,节省资金。激光熔覆修复技术无污染、无公害,有很强的保护环境的作用，属于绿色再制造工程。从长远的角度看,激光熔覆技术以其的优势必将在精密修复中扮演重要的角色。
以上信息由专业从事机械零部件超差激光修复的沪联电机维修于2024/5/20 12:58:01发布
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