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。另外,对关键部件表面熔覆超耐磨抗蚀合金,可以在零部件表面不变形的情况下大大提高使用寿命;对模具表面进行激光熔覆处理,不仅能提高模具强度,还可以降低2/3的制造成本,缩短4/5的制造周期。
用于汽车发动机曲轴表面进行激光熔覆的方法,所述的方法进行下列步骤:1)对曲轴的表面进行预处理;2)将镍基陶瓷合金粉末在4~6MM的方形光斑直径和3~10MM/S的线速度条件下采用2000~3000W光纤激光器将合金粉末熔覆在曲轴的表面,熔覆过程中采用惰性气体对熔覆部位进行保护,然后在室温下通过空冷形成一层合金熔覆层;3)利用机械加工的方法将上述的合金熔覆层的表层去除即可加工出表面带有合金熔覆层的曲轴。
激光熔覆加工技术的适用范围和应用领域非常广泛,几乎可以覆盖整个机械制造业,包括矿山机械、石油化工、电力、铁路、汽车、船舶、冶金、器械、航空、机床、发电、印刷、包装、模具、制药等行业。
其他机械行业设备关键零部件的再制造
其它机械制造业的关键零部件的再制造,涉及的行业包括冶金、石化、矿山、化工、航空、汽车、船舶、机床等等领域,针对这些领域中的精密设备、大型设备、贵重零部件磨损、冲蚀、腐蚀部位,使用激光熔覆加工技术进行修复和性能优化。
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。
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