激光熔覆技术在牌坊修复中的应用

激光熔覆技术在牌坊修复中的应用

摘要:介绍了激光熔覆技术的特点,通过在轧机牌坊上的维修应用,恢复了轧机设备的功能精度。

关键词:激光熔覆修复轧机精度

Application of laser cladding technology in arch repair

XU Wei-ming Xu-ke SUN Yao-xin Li Wen-jin

(Jiangyin Xingcheng Special Steel Co., Ltd )

Abstract:The characteristics of laser cladding technology are introduced, and the functional accuracy of rolling mill equipment is restored through maintenance application in rolling mill archway.

Key words:aser melting coating repair Mill precision

1.

问题的提出:

兴澄特钢宽厚板厂建于2011年,近10年时间的运行,精轧机牌坊的弯辊承载面因为长期承受往复轧制力的冲击,同时高温、水蒸汽腐蚀引起承载面损伤严重,窗口面不垂直,尺寸偏差较大,影响设备运行的稳定及轧制板形,需要采用机械加工的方法去除疲劳层,采用堆焊的方法进行牌坊承载面的修复。

1.

牌坊的修复方法

轧机牌坊修复可以采用机械加工法、电弧堆焊法和激光熔覆法进行修复。

1、机械加工方法对该位置的修复,只能去除疲劳层,无法恢复尺寸,也不具备防护腐蚀的能力。

2、电弧堆焊法可以恢复尺寸和精度,一般采用接近牌坊材质进行大面积堆焊,但存在开裂风险和巨大的残余应力,引起延迟裂纹和变形隐患。

3、激光熔覆法焊接残余应力极小,采用耐蚀耐磨性能好的材料进行修复,可以较好的解决修复面的残余应力、开裂问题。激光熔覆技术是利用大功率、高能量激光束聚焦能量极高的特点,瞬间将被加工件表面金属微熔,同时使零件表面预置或同步自动送置的合金粉剂完全熔化。激光束扫描后合金快速凝固,获得与零件基体完全冶金结合的致密熔覆层。采用的熔覆材料范围广泛,通常采用耐热、耐磨、耐腐蚀和耐疲劳性能好的材料。

三、轧机牌坊损伤情况的检测

通过激光跟踪仪对牌坊传动侧下弯辊块位置窗口的对中尺寸进行检测,下表为传动侧下入口侧的检测结果:

从检测结果看出。传动侧入口下承载面的磨损量和垂直度都达到了3毫米。

从检测结果看出。传动侧出口下承载面的磨损量和垂直度约为0.3毫米。

1.

牌坊修复

精轧机弯辊传动侧下立面磨损深度约3mm,采用机加+激光熔覆+钳修研磨的

方式进行修复。修复面采用平尺(1m×100mm)检测接触率≥75%,其与下止口

垂直度≤0.05,其与出口侧平行度≤0.1,硬度达到HRC29~35

1.

机械加工去除疲劳层:机床安装在平台上,确定基准,进行精密调整,找正,检测确定加工去除量,见图1:

图1 加工检测

1.

激光熔覆传动侧入口面,厚度按加工去除量确定。

1)、熔覆前进行着色探伤检测,确保无裂纹及气孔等缺陷,安装面螺栓孔

做好防护

2)、激光熔覆设备安装与调试,机械手移位及安装调整

3)、用专用合金粉末激光熔覆,有效厚度1mm左右,见图2

4)、熔覆后表面探伤检测

图2为机械手进行熔覆施工

1.

钳工手工研磨激光熔覆面,恢复平面度及表面精度要求,尺寸检测,硬度检测。

2.

修复完成后进行牌坊精度检测,达到预期要求。

1.

结语

机架牌坊面在激光再制造后,熔覆层及其界面组织致密,耐磨、耐腐蚀性比基体大幅提升,激光加工过程中基体温升不超过80℃,激光加工后热变形极小。缺点是因为施工和技术难度大,制造成本较高。

参考资料:

轧机牌坊激光熔覆修复研究《表面技术》 2009第6期

轧机牌坊现场防腐激光熔覆的应用《南钢科技与管理》2016年第3期

作者简介:徐伟明,本科,厂长、工程师,单位:江阴兴澄特种钢铁有限公司,研究方向:设备技术管理,生产管理

激光熔覆技术在牌坊修复中的应用

激光熔覆技术在牌坊修复中的应用 摘要:介绍了激光熔覆技术的特点,通过在轧机牌坊上的维修应用,恢复了轧机设备的功能精度。 关键词:激光熔覆修复轧机精度 Application of laser cladding technology in arch repair XU Wei-ming Xu-ke SUN Yao-xin Li Wen-jin (Jiangyin Xingcheng Special Steel Co., Ltd ) Abstract:The characteristics of laser cladding technology are introduced, and the functional accuracy of rolling mill equipment is restored through maintenance application in rolling mill archway. Key words:aser melting coating repair Mill precision 1. 问题的提出: 兴澄特钢宽厚板厂建于2011年,近10年时间的运行,精轧机牌坊的弯辊承载面因为长期承受往复轧制力的冲击,同时高温、水蒸汽腐蚀引起承载面损伤严重,窗口面不垂直,尺寸偏差较大,影响设备运行的稳定及轧制板形,需要采用机械加工的方法去除疲劳层,采用堆焊的方法进行牌坊承载面的修复。 1. 牌坊的修复方法 轧机牌坊修复可以采用机械加工法、电弧堆焊法和激光熔覆法进行修复。 1、机械加工方法对该位置的修复,只能去除疲劳层,无法恢复尺寸,也不具备防护腐蚀的能力。

#瑞驰激光金属熔覆工艺在各行业的应用

瑞驰激光金属熔覆工艺在各行业的使用瑞驰工艺的结合方式为冶金结合,结合强度可和基体媲美,修复后材质的硬度可根据工件进行调整,不退火、不变形、无应力变化,因此在各行业设备中得到了广泛的使用。 矿山、煤矿、石油、冶金部门设备都工作在恶劣的环境,从而导致磨损、腐蚀严重。主要设备有以下特点:a、比较庞大;b、价格昂贵;c、装卸困难;d、保养维修工作量大。在设备因磨损损坏而停止运行时,经济损失巨大,而表面技术在解决零部件磨损和腐蚀方面的使用中会带来巨大的经济效益,因而在国内外已得到广泛使用。 一、激光熔覆技术在钢铁工业中的使用 1、传动部分(联接轴、悬臂轴、交叉头、扁头套、万向节套筒) 2、轧辊、轧机 3、其他部分 (1)连续镀锌生产线 沉没辊,稳定辊,升降辊,张力活套辊 (2)连续退火线 炉底辊,热张力活套辊 (3)工艺辊 辊道,传输辊,接触辊,导向辊 (4)吹氧炼钢炉罩、扇叶、气锁、连铸模具结晶器、液压套、绞拉丝轮,硫化炉水冷壁二、激光熔覆技术在水泥机械行业的使用: 各类破碎机主轴轴承位;动鄂承孔;各类输送风机主轴(如罗茨风机);各类电机转子

轴承位;磨机、减速机齿轮轴轴承位;罗旋绞刀的罗旋面,塔基、隔仓板、衬板冲刷面的强化加强寿命等等的表面处理和修复,很多磨损均可现场修复。 水泥泵车输送 使用范围:产品主要用于各类隧道工程,井巷、洞室、护坡喷锚,在水电,矿业、军防等领域拥有广泛的使用领域。 眼镜板切割环 切向组件实际上是泵送车、搅拌车下料口切换的一套机构,由于受水泥、沙粒、石块的腐蚀、磨损、撞击影响,其中切向环、眼镜板极易损坏。目前采用的方式是堆焊硬质合金层和镶嵌硬质合金环的方式,造价较高,易出现裂纹崩缺,送载量5000 m3左右就需更换处理。送载量过万m3切向环内孔无明显磨损,端面明显沟槽划伤都可继续使用。 三、电力机械行业: 磨辊、水冷壁、风机、汽轮发电机缸体面变形修复。 四、石油行业: 各种防腐、耐磨配件如:心轴、钻杆、无磁钻杆、各种电机、风机等防硫腐蚀石油管 油田上使用着大量的油管,每年因腐蚀破坏等原因,使不计其数的油管报废,损失巨大。涂镀层延长了油管的使用寿命,保护层的质量直接取决于涂镀前的表面预处理质量,而传统表面预处理工艺如化学清洗、喷砂、抛丸等又有很多个自的缺陷。激光再制造技术具有质量好、速度快、无污染、操作简便等优点,是进行油管表面预处理的全新工艺。 五、船舶行业: 尾轴、方向舵轴、曲轴、活塞、防腐件 船用内燃机缸套

激光熔覆技术工艺介绍及应用

相比传统制造方法来说,激光熔覆技术是一种精确的加工制造方法,焊后几乎不用机械加工就可以达到最终尺寸,属于一种近净成形技术,在生产和试验中能够更大程度地发挥其优势。 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、低热量输入,热影响区小,变形小,只需少量机加工; 2、减少合金材料损失; 3、稀释率小于2%,可保持熔覆层特定性能; 4、柔性化、自动化,加工周期短,成本低,性能可优于新品; 5、与基体冶金结合,具有高的结合强度;

6、使用特殊合金粉末,熔覆层可具有耐磨、耐腐蚀、耐疲劳等特性; 7、熔覆层组织具有完整细粒度结构,具有优异的强度和韧性。 工艺应用: 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。激光熔覆工艺在转子叶片上的应用已经的到了很好的研究,这也为其在修复方面的应用提供了有利的前提。 轴类零件的修复 通常轴类零件主要失效的原因有轴变形、轴断裂、轴表面失效。研究表明,发电机转轴、各种传动轴等轴类零件的破坏主要是以磨损为主的。其中轴变形、轴断裂是不可以修复的,

钢铁行业轧机牌坊磨损现场修复案例汇总

轧机是实现金属轧制的关键设备,粗轧处于加热和精轧中间环节,而粗轧机是粗轧区域的关键设备,主要由衬板、支撑辊、工作辊、机架、平衡块组成(见图1).其作用是将加热炉加热好的板坯轧制成符合精轧要求(规格、温度、表面质量、板型)的中间坯。 图1-轧机牌坊结构 一、设备问题的修复工艺 1、传统修复模式的优势及可行性分析 机械加工去除法。即在线通过机加工方法清除牌坊表面受损层加工出配合面,通过加大平衡缸的衬板厚度或加垫片的方式来达到要求精度。使用该方法修复后使用一段时间后又会出现磨损,还要再次进行机械加工。多次机加工后对牌坊强度和刚度产生不利影响,该方法不能从根本上修复磨损。 需要补焊后在现场机加工,加工出结合面。大面积堆焊容易造成牌坊受热应力变形、弯曲。且修复好之后结合面和衬板在冲击、腐蚀作用下又会出现磨损。也不能根本上解决磨损,且工期长。消耗了企业大量人力、物力、财力。

激光熔覆。与传统堆焊、喷涂、电镀相比,激光熔覆具有稀释度小、组织致密、涂层与基体结合好、适合熔覆材料多、粒度及含量变化大等特点,因此激光熔覆技术应用前景十分广阔,但是往往因为造价高,工期长等原因无法在短时间内完成修复。 传统检修所需的维修劳务费用、设备运输和机加工费用等综合费用较现场修复高,同时受现场空间的局限较大,但修复精度相对较高。 2、现场修复模式的优势及可行性分析 现场修复是近几年兴起的一种检修模式,其原理是在不机加工的前提下,采用高分子复合材料修复技术在现场进行修复。修复用的高分子复合材料固化后形成的化学键连接作用力使其与修复的金属部件形成优异的粘着力,满足设备在运行中承受各种复合力的要求。此类修复材料以福世蓝?2211F性能较为可靠。 二、修复案例分析 案例一:1580热连轧粗轧轧机牌坊磨损问题的现场修复 1580粗轧机牌坊下支撑辊处4块衬板与牌坊结合面出现磨损问题,磨损量为3-5mm。 在板带轧制中,钢坯进入轧辊过程中咬钢的一瞬间,轧件对工作辊的弯辊力达到峰值,而在一条钢坯完成轧制时轧机在抛钢的一瞬间轧辊猛地不受轧制力的控制时工作辊瞬间返回原型。因此在连续轧制过程中轧机工作辊咬钢和抛钢的瞬间会对轧辊轴承座形成一个较大的冲击力,一旦衬板螺栓松动势必造成轧机牌坊与固定块之间出现配合间隙,导致轧辊在咬钢和抛钢的时候固定座与牌坊来回拍击,会使配合面出现磨损。另外间隙出现后工作辊冷却水会夹杂着轧件表面的氧化铁皮进入配合面进而加剧磨损,严重影响板带板型控制。

激光等离子熔覆技术及再利用

激光等离子熔覆技术及再利用 激光等离子熔覆技术(LPMF)是一种合金加工方法,其应用范围主要包括金属涂覆、 表面硬化及再生等领域。LPMF是一种高温加工技术,需要对工作材料进行加热处理以使其融化,并通过高强度的激光束将其溅射到基体上。在此过程中,物质由于高温加热而被转 变为等离子体,成为了高能量物质,此时的材料相对于原始的材料已经发生了重大的变化。本文将介绍激光等离子熔覆技术的原理和工程应用,以及利用该技术再利用金属废料的方法。 LPMF技术的原理 LPMF技术是一种将激光束集中在工件表面上的过程。当光束达到一定能量时,工件表面的金属将被加热至其熔点以上,并逐渐融化。在此过程中,金属表面的材料开始变为等 离子体,具有很高的能量。随着熔化的深度越来越深,金属表面的温度也越来越高,并且 开始变得不稳定。这个等离子体将成为一个非常高能量的物质,可以在短时间内产生很多 熔化和重组,能够形成一个非常密集和均匀的涂层。 1. 涂覆技术:LPMF技术可以广泛应用于表面涂覆。涂层可以通过喷粉法或溅射法应 用在金属表面上。该技术可以用于建筑、化工、机械、汽车、电子等许多领域。 2. 表面硬化:LPMF可以应用于制造一些需要高硬度材料的零件。例如,发动机的活塞、齿轮等需要进行表面硬化以增强其耐磨性和耐腐蚀性。 3. 再生技术:LPMF可以被用于回收和再利用金属废料。这个过程在回收过程中将金 属废料加热到一定的温度,使其融化并形成一种等离子体。然后在等离子体中加入相关的 材料以实现目标含量的再生量。 在再生过程中,当废料被加热时,杂质因其化学性质而被吸收并自动被从废料中清除。这个过程使再生的材料具有更高的质量和更好的应用性能。LPMF技术可以提供一种环保和经济的方式来回收金属废料。 结论

激光熔覆项目可行性研究报告

激光熔覆项目可行性研究报告 激光熔覆技术是一种先进的表面修复技术,广泛应用于航空航天、汽车、船舶、石油化工等领域。本文将就激光熔覆项目的可行性进行研究和分析。 一、项目概述 本项目旨在研究激光熔覆技术在材料表面修复领域的应用,并评估其可行性和经济性。项目实施周期为一年,研究内容包括激光熔覆技术原理与工艺研究、材料表面修复性能测试、经济效益分析等。 二、技术原理与工艺研究 激光熔覆技术是利用高能量密度的激光束瞬间加热熔化表面材料,与基体发生熔融结合,实现表面修复的一种技术。本项目将通过对不同材料的激光熔覆工艺参数进行优化研究,提高熔覆层与基体的结合强度和表面平整度。 三、材料表面修复性能测试 本项目将选取常见的材料表面缺陷,如裂纹、气孔等进行激光熔覆修复,通过金相显微镜、扫描电镜等测试手段,评估修复效果和性能。同时还将开展熔覆层与基体界面结合强度测试、硬度测试等,以验证激光熔覆修复后材料的力学性能。 四、经济效益分析 激光熔覆技术具有高效、精细、低热影响区等特点,相比传统材料修复方法具备更高的经济效益。本项目将对激光熔覆技术的节能减排效果、

工艺周期缩短、修复成本降低等进行经济效益分析,评估其在实际应用中的可行性和商业价值。 五、项目计划 本项目将按照以下计划进行推进: 1.第一季度:激光熔覆技术原理与工艺研究,确定研究方向和优化参数; 2.第二季度:选取材料表面缺陷进行激光熔覆修复,进行修复效果评估; 3.第三季度:开展熔覆层与基体界面结合强度测试、硬度测试等,分析修复后材料性能; 4.第四季度:进行经济效益分析,撰写项目报告。 六、风险评估 1.技术风险:激光熔覆技术在实际应用中还存在一定的不确定性,需要克服工艺参数难以确定等技术难题; 2.经济风险:激光熔覆设备投资较大,初期经济成本较高,需要进行详细的经济效益评估和市场调研,降低经济风险。 七、可行性分析结论 通过对激光熔覆项目的研究与分析,我们认为该项目具备一定的可行性: 1.激光熔覆技术在表面修复领域具有广泛应用前景; 2.通过优化工艺参数和材料选择,可以获得良好的熔覆修复效果;

激光制造中的熔覆修复技术研究

激光制造中的熔覆修复技术研究 激光制造是一种高精准、高效率、高质量的先进制造技术。在激光制造领域, 熔覆修复技术是一种被广泛使用的技术,它可以在保证构件表面质量的同时,对构件进行局部修复。本文将对熔覆修复技术进行深入探讨,并对其在激光制造中的应用进行研究。 一、熔覆修复技术的概述 熔覆修复技术是一种将粉末材料熔化并喷涂于构件表面的方法。在熔化过程中,粉末材料与构件表面相互融合,并在表面形成一层新的材料。这种方法可以在保证构件整体质量的同时,修复构件表面的裂缝、磨损等缺陷。 熔覆修复技术主要应用于金属材料的修复。修复的方法包括激光熔覆、电弧熔覆、等离子喷涂、火焰喷涂等。其中,激光熔覆技术是应用最为广泛且效果最为理想的一种方法。 二、激光熔覆修复技术的原理 激光熔覆修复技术是一种基于激光熔化的方法。在激光熔化过程中,激光束直 接照射于粉末材料或构件表面,将其瞬间加热并熔化,形成一个小孔。随着激光束的移动,粉末材料顺着小孔进入激光熔化区域,与构件表面发生融合,形成一层新的材料。 激光熔覆修复技术具有以下几个特点: 1. 热受影响区域小。激光束只对局部区域进行加热,因此修复区域周围的材料 不会受到过多的热影响。 2. 修复质量高。熔覆修复后的表面和基材表面有较好的结合,修复层与基材之 间的转变很短,基材的硬度、抗磨损性质等恢复到了原来的水平。

3. 修复自动化程度高。在熔覆修复过程中,可以利用激光熔化对构件表面进行自动化扫描,实现自动化修复。 三、激光熔覆修复技术在激光制造中的应用 激光熔覆修复技术在激光制造中的应用非常广泛。以下是具体的应用场景和实践案例。 1. 航空航天领域 在航空航天领域,激光熔覆修复技术被广泛应用于发动机部件、涡轮叶片、航空轴承等高质量金属部件的修复。通过激光熔覆修复技术,修复部件可以恢复到原始的性能状态,延长使用寿命,最大程度地减少了航空器的维护成本。 2. 汽车制造领域 在汽车制造领域,激光熔覆修复技术主要应用于发动机的修复。通过激光熔覆修复技术,发动机的磨损部位可以进行局部修复,恢复到原本的性能状态。这种技术可以用于多种车型的修复,可以显著提高了汽车的安全性、可靠性和经济性。 3. 太阳能领域 在太阳能领域,激光熔覆修复技术被广泛应用于光伏组件的修复。光伏组件在使用过程中,由于太阳辐射和湿度等因素,表面容易出现龟裂、磨损等缺陷,影响发电效率。利用激光熔覆修复技术,可以在保持原有光伏组件性能的同时,修复表面缺陷,延长使用寿命。 四、结语 总之,激光熔覆修复技术在激光制造领域中的应用前景广阔。通过这种技术,可以实现高质量、高效率、低成本的构件修复。对于推动激光制造技术的升级和创新具有十分重要的意义,应该继续加大对该技术的研发和应用。

金属表面加工中的激光熔覆技术研究

金属表面加工中的激光熔覆技术研究 激光熔覆技术是通过将高能量密度的激光束聚焦到金属表面上,使其局部快速加热并熔化,再将粉末材料喷射到熔池中完成加工的表面修复技术。这种技术已经广泛应用于工业生产中,具有快速、高效、精确、高品质等优点。本文将对激光熔覆技术在金属表面加工中的应用进行研究探讨。 激光熔覆技术的优点 激光熔覆技术具有以下几大优点: 1.高品质的表面涂层:激光熔覆技术能够在金属表面形成高密度、高硬度、低氧化的涂层,从而提高金属零部件的耐磨、耐腐蚀、耐高温等性能。 2.高生产效率:激光熔覆技术采用高功率的激光束,可快速完成大面积的表面涂层加工,比传统的表面涂层方法更加高效。 3.节约材料:激光熔覆技术能够在不加热整个金属件的情况下,将粉末材料喷射到熔池中完成加工,减少了材料浪费。 激光熔覆技术在金属表面修复中的应用 激光熔覆技术在金属表面修复中有着广泛的应用,例如在机械制造领域中,这种技术可以用于修复机械零部件的表面,提高零部件的耐磨性能和寿命。 在汽车行业中,激光熔覆技术可以用于修复发动机的高温部件(如汽缸壁、活塞和气门等),提高发动机的动力性能和工作效率。 在石油化工领域,激光熔覆技术可以用于修复石油化工设备的表面损伤,提高设备的使用寿命和安全性能。 激光熔覆技术在金属表面加工中的研究进展

目前,针对激光熔覆技术在金属表面加工中的优化研究还在不断深入。例如,研究人员正在探索如何优化激光熔覆过程中的工艺参数,以提高表面涂层的质量和工艺效率。 同时,研究人员还在研究如何使用先进的熔池传感器技术实时监测熔池中的温度、流动性和成分等参数,以实现更加精确的表面涂层加工。此外,研究人员还在研究如何改善激光熔覆过程中的材料输送和喷涂过程,以实现更精细、更均匀的表面涂层加工。 总结 随着工业技术的不断发展,激光熔覆技术在金属表面加工中的应用也在不断扩大。该技术具有高品质、高效率、节约材料等优点,尤其在机械制造、汽车制造和石油化工等领域得到广泛的应用。未来,研究人员将继续深入探索该技术的优化和改进,以满足工业生产的需求。

激光熔覆技术分析与展望讲解

激光熔覆技术分析与展望讲解 激光熔覆技术是一种应用激光传热原理将金属粉末熔化并喷射到基底材料上形成一层涂覆层的先进表面修复方法。它具有高精度、高速度、高质量的优点,被广泛应用于修复磨损、腐蚀和疲劳损伤等表面缺陷。本文将对激光熔覆技术的原理、应用和展望进行分析和讲解。 首先,激光熔覆技术的原理是利用激光束在基底材料表面形成高温的熔化区域,并将金属粉末通过喷射器喷射到这个熔化区域,然后迅速冷却并与基底材料粘结。激光束的选择取决于基底材料和喷射粉末的特性,激光功率和扫描速度的控制可以实现对涂覆层的厚度和质量的调控。 激光熔覆技术具有很多独特的优点。首先,它可以在高精度下进行,能够在微米级别上调整涂覆层的厚度和形状。其次,由于激光束的高能密度,喷射粉末能够快速熔化并与基底材料粘结,从而减少了熔化区域的热影响和晶粒生长,使得涂覆层具有更好的结构和性能。另外,激光熔覆技术是一种快速、高效的修复方法,能够在较短的时间内完成修复,大大提高了工作效率。 激光熔覆技术在许多领域都得到了广泛的应用。首先,在航空航天领域,激光熔覆技术可以用于修复飞机发动机叶片和涡轮叶片等高温部件的磨损和腐蚀缺陷,同时也可以应用于航天器的防护和修复。其次,在汽车制造领域,激光熔覆技术可以修复汽车缸体、曲轴和传动系统等重要零部件的表面缺陷,提高其使用寿命和可靠性。再者,在石化和能源领域,激光熔覆技术可以用于修复和防护管道和阀门等设备的磨损和腐蚀缺陷,延长其使用寿命。

展望未来,激光熔覆技术有着广阔的发展前景。首先,随着传感器技术和智能控制技术的发展,激光熔覆技术可以更加精确地控制涂覆层的厚度和质量,实现更高级别的自动化和智能化。其次,随着金属粉末材料的研发和应用不断进步,激光熔覆技术可以涵盖更广泛的材料类型和应用领域。另外,随着激光器的性能不断提高和价格的降低,激光熔覆技术的成本会进一步降低,使得它的应用更加广泛。 总之,激光熔覆技术是一种先进的表面修复方法,具有高精度、高速度、高质量的优点,在航空航天、汽车制造和石化能源等领域得到了广泛的应用。展望未来,激光熔覆技术有着广阔的发展前景,在自动化、材料和成本等方面会得到进一步的改进和提高。

激光熔覆技术的发展前景

激光熔覆技术的发展前景 激光熔覆技术,是一种利用激光束对工件表面进行熔化和固化的先进工艺。近年来, 随着科技的不断发展,激光熔覆技术在各个领域都得到了广泛的应用,并且取得了许多令 人瞩目的成果。激光熔覆技术具有高效、高精度、无污染等诸多优点,因此其发展前景也 备受关注。 一、激光熔覆技术的应用领域 激光熔覆技术主要应用于表面涂覆、修复和增材制造等领域。在材料表面涂覆方面, 激光熔覆技术可以使金属、陶瓷等材料在基材表面形成均匀的、致密的、无裂纹的涂层, 用以提高材料表面的硬度、耐磨性、耐蚀性等性能。在修复方面,激光熔覆技术可以用于 修复各种零件表面的磨损、裂纹和变形等问题,提高零件的使用寿命和性能。在增材制造 方面,激光熔覆技术可以实现对金属、陶瓷等材料的局部、精密、复杂形状的制造,为航 空航天、汽车制造、工程机械等行业提供了新的制造技术。 1. 多材料熔覆技术 随着各行业对材料性能要求的不断提高,单一材料无法满足市场需求的现象日益显著。多材料熔覆技术成为了人们关注的焦点之一。多材料熔覆技术可以将两种或以上的材料同 时熔化并混合,形成具有特定性能的复合材料,使得材料的性能得到了显著的提升,同时 也为材料的设计和开发提供了多种可能性。 2. 大型化、高效化技术 随着工业制造领域的发展,对于大型零部件的涂覆和修复需求也越来越高。大型化的 激光熔覆设备将成为未来的发展趋势之一。高效化技术也将得到更多的关注,用于提高激 光熔覆技术的加工效率和成型速度。 3. 智能化制造技术 随着人工智能、大数据、物联网等技术的快速发展,激光熔覆技术的智能化制造也成 为了未来的发展方向。通过智能化制造技术,激光熔覆设备可以实现自动化生产、在线监测、远程控制等功能,实现高效、精准、可持续制造。 1. 应用广泛 随着激光熔覆技术的不断发展,其在航空航天、汽车制造、机械制造、化工等行业的 应用将更加广泛。在航空航天领域,激光熔覆技术可以用于制造复杂零件的增材制造,提 高零件的性能和减轻结构重量;在汽车制造领域,激光熔覆技术可以用于制造发动机、车 身等零部件的涂覆和修复,提高零部件的使用寿命和性能。

激光熔覆工艺流程详细介绍

激光熔覆工艺流程详细介绍 激光熔覆工艺流程详细介绍 激光熔覆工艺是一种现代先进的表面修复和涂敷技术,它利用激光束将高温能量输入到工件表面,使其熔化并与涂敷材料相结合,从而实现了对工件表面的修复和再涂覆。在工业制造领域,激光熔覆工艺广泛应用于提高工件的硬度、耐磨性和耐腐蚀性,同时也可用于修复损坏的零件表面。 激光熔覆工艺流程可以大致分为以下几个步骤: 1. 表面准备:在进行激光熔覆之前,首先需要对工件表面进行准备,确保其清洁、平整和无瑕疵。通常采用砂轮磨削、喷砂或化学清洗等方法对表面进行处理。 2. 涂敷材料选择:根据工件的使用要求和表面修复或改性的目的,选择适合的涂敷材料。涂敷材料通常是一种粉末或线材形式的合金材料或陶瓷材料。 3. 激光参数设置:根据涂敷材料的性质和所需的涂层特性,设置适当的激光参数。激光功率、扫描速度和激光束直径等参数的选择将直接

影响到涂层的质量和性能。 4. 激光熔覆过程:将激光束聚焦到工件表面的待涂覆区域,使其熔化 并与涂敷材料相互作用。熔化的工件表面将与涂敷材料中的元素相混合,形成新的涂层结构。 5. 涂层质量检测:在激光熔覆完成后,对涂层进行质量检测。常用的 检测方法包括金相显微镜观察、断口分析、硬度测试和粗糙度测量等。 6. 后处理和加工:根据涂层的用途和要求,进行必要的后处理和加工 工艺。常见的后处理方法包括热处理、喷砂、研磨和抛光等。 激光熔覆工艺具有许多优点,包括高能量密度、精密控制和局部加热等。相比传统的涂敷和修复技术,它能够实现更高的涂敷效率和更好 的涂层质量。激光熔覆还可以实现多层涂覆和复杂几何形状的修复, 提供了更多的设计自由度。 然而,激光熔覆工艺也存在一些挑 challenge。涂敷材料的选择和参 数设置需要详细的材料知识和工艺经验。激光熔覆过程中的热效应可 能会导致涂层和工件的应力积累,从而影响涂层的结构和性能stability。激光熔覆设备的投资和运维成本较高,限制了其在某些领域的广泛应用。

浅谈激光熔覆技术

浅谈激光熔覆技术 激光熔覆技术是一种先进的表面处理技术,它在短时间内通过激光选择性加热、熔化 和冷却,将金属材料表面均匀地喷涂并组织。这种技术可以使金属表面固态与液态之间转 换的速度达到很快,从而在表面形成高温区和高压区,使喷涂材料快速熔化、混合和凝固。激光熔覆技术具有很多优点,如高效、快速、可重复性好、材料消耗小、应用范围广等。 因此,它被广泛应用于汽车、航空、航天、电子、医疗设备等领域,以提高产品的质量、 耐磨性、耐腐蚀性和美观性。 一、激光熔覆技术的工艺流程 激光熔覆技术主要分为三个步骤:预处理、激光加工和后处理。预处理阶段对原材料 进行表面准备和阳极氧化处理,以提高材料的抗氧化性和粘合强度。激光加工阶段是指在 预处理好的金属表面上施加激光能量,使其瞬间熔化并均匀喷涂在基材表面上,形成薄层。后处理阶段包括去除金属薄层表面的粗糙度和颗粒、清洗、抛光和检查等工序。通过这些 步骤,可以获得高精度、高质量的金属薄层。 激光熔覆技术可以应用于多种不同的行业和领域。下面列举几个主要应用领域: 1. 汽车制造:激光熔覆技术可以用于改善发动机部件的等离子氧化物(PVD)涂层的 性能。它可以改进发动机的耐磨性和耐蚀性,从而提高汽车的性能和品质。 2. 航空航天业:激光熔覆技术可以用于制造先进的轻质化材料,如钛合金。它可以 为飞机和宇宙航空器提供高强度、高耐久性和抗疲劳性的材料。 3. 电子制造业:激光熔覆技术可以用于制造电路板、芯片和其他电子设备的不同部件。它可以增加电子产品的抗腐蚀性、导电性和成型性。 4. 医疗设备制造:激光熔覆技术可以应用于制造医疗设备的部件,如骨科植入物、 心脏支架和假体。它可以为医疗设备提供更好的生物相容性和耐久性。 1. 高效性:激光熔覆技术不需要化学反应,因此它可以在很短的时间内完成涂层过程。它比传统的工艺更加高效。 2. 高精度:激光熔覆技术可以实现高精度、高质量和高分辨率的涂层,它可以精确 地控制涂层的厚度和形状。 3. 低材料消耗:激光熔覆技术可以使用少量的原材料来制造高质量的涂层。 4. 应用范围广:激光熔覆技术可以应用于多种不同的材料和部件,比如钢、铝、铜、镁等等。

基于煤矿设备修复的激光熔覆再制造技术应用思考

基于煤矿设备修复的激光熔覆再制造技 术应用思考 摘要:正式进行煤矿生产作业时,煤矿机械设备的应用大幅提升了生产效率。但是煤矿生产环境较为恶劣,煤矿机械设备应用过程中经常会受到磨损,影响了 设备的生产效能,甚至为煤矿企业带来了经济损失。激光熔覆再制造技术能够有 效修复受到磨损的机械设备,保障煤矿机械设备正常的生产,保障煤矿机械设备 的寿命,降低企业生产成本。本文将对激光熔覆再制造技术进行分析,针对其在 煤矿设备修复中的应用进行深入思考。 关键词:煤矿设备修复;激光熔覆再制造技术;应用思考 前言:国家整体经济水平不断提升的同时,社会生产生活对于煤矿资源的需 求也在持续上升,供需变化推动了煤炭资源开采技术的发展,市场上涌现了多种 大型煤矿设备,这类设备承担了最主要的煤矿开采工作。但是煤矿开采环境相对 较差,且对操作的要求较高,设备长期处于阴暗、潮湿、腐蚀性较强的环境下工作,多数设备存在高速、重载、摩擦等工况,且设备日以继夜的工作,休息时间 较少,因此煤矿机械设备的腐蚀与磨损问题非常严重,这同时也影响了煤矿机械 的生产效率,还存在一定的资源浪费现象,导致煤炭企业生产成本加大。为缓解 这一问题,相关人员将激光熔覆再制造技术应用在了煤矿设备修复工作中,这项 技术的应用,对于煤矿机械设备而言体现出了显著的修复效果,能够明显提升机 械设备使用性能,并延长其使用寿命,大力推动了煤矿企业的进一步发展。 1.激光熔覆再制造技术 1.1激光熔覆再制造技术原理 激光熔覆再制造技术的原理即通过应用激光合金化、激光熔覆等基本技术, 在与现代化制造技术理念相结合,形成的一项修复技术。激光熔覆再制造技术以 金属粉末为基础材料,应用CAD/CAM等计算机技术对激光头、送粉嘴与机床的操

激光熔覆-图文讲解

激光熔覆-图文讲解

一、激光熔覆的原理 激光溶覆是利用高能激光束辐照,通过迅速熔化、扩展和凝固,在基材表面熔覆一层具有特殊物理、化学或力学性能的材料,构成一种新的复合材料,以弥补基体所缺少的高性能。能充分发挥二者的优势,克服彼此的不足。 可以根据工件的工况要求,熔覆各种(设计)成分的金属或非金属,制备耐热、耐蚀、耐磨、抗氧化、抗疲劳或具有光、电、磁特性的表面覆层。通过激光熔覆,可在低熔点材料上熔覆一层高熔点的合金,亦可使非相变材料(AI 、Cu 、Ni 等)和非金属材料的表面得到强化。 在工件表面制备覆层以改善表面性能的方法很多,在工业中应用较多的是堆焊、热喷涂和等离子喷焊等,与上述表面强化技术相比,激光熔覆具 有下述优点: (1 )熔覆层晶粒细小,结构致密,因而硬度一般较高,耐磨、耐蚀等性能 亦更为优异。 (2 )熔覆层稀释率低,由于激光作用时间短,基材的熔化量小,对熔覆层的冲淡率低(一般仅为 5%-8%),因此可在熔覆层较薄的情况下,获得所要求的 成分与性能,节约昂贵的覆层材料。 (3 )激光熔覆热影响区小,工件变形小,熔覆成品率高。 (4 )激光熔覆过程易实现自动化生产,覆层质量稳定,如在熔覆过程中熔覆厚度可实现连续调节,这在其他工艺中是难以实现的。 由于激光熔覆的上述优点,它在航空、航天乃至民用产品工业领域中都有较广阔的应用前景,已成为当今材料领域研究和开发的热点。 激光熔覆技术应用过程中的关键问题之一是熔覆层的开裂问题,

添加 B、Zr 、Co 等元素实现现晶界强化。激光熔覆镍基合金粉末的合金元素选择也是基于以上几个方面来选择的,但考虑到激光熔覆工艺的特点,合金元素的添加量有所差别。此外,研究表明,添加稀土元素对镍基高温合金稳定性有利、对合金高温抗氧化性、耐硫腐蚀等也均有重要作用。添加一定量的碳化物可显著提高涂层耐磨性。 激光熔覆钴基合金主要用于铜和铁基合金基体上,关于钴基合金的成分设计,品种较少,所用元素主要有 Cr、W、Fe 、Ni 和C ,此外添加 B、Si 以形成自熔合金。 3、熔覆层增强颗粒 增强颗粒在激光熔覆中将发生分解、析出及长大,这些对熔覆层的微观组织形态有/很大影响,从而影响最佳性能。熔覆层选用的增强颗粒,其性质可分为三种类型:金属键类、共价键类和离子键类。熔覆所用基材广泛,有碳钢、合金钢、铸铁、铝合金、铜合金、镍基

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