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工業(yè)制造

激光再制造技術(shù)

星之球激光 來(lái)源:科學(xué)網(wǎng)2011-08-08 我要評(píng)論(0 )   

激光再制造技術(shù) 是一種全新概念的先進(jìn)修復(fù)技術(shù),它集先進(jìn)的激光熔覆加工工藝技術(shù)、激光熔覆材料技術(shù)和其他多種技術(shù)于一體,不僅可以使損傷的零部件恢復(fù)外形尺寸,還可以...

激光再制造技術(shù)是一種全新概念的先進(jìn)修復(fù)技術(shù),它集先進(jìn)的激光熔覆加工工藝技術(shù)、激光熔覆材料技術(shù)和其他多種技術(shù)于一體,不僅可以使損傷的零部件恢復(fù)外形尺寸,還可以使其使用性能達(dá)到甚至超過(guò)新品的水平,是重大工程裝備修復(fù)新的發(fā)展方向。 
  1、激光熔覆技術(shù) 
  激光熔覆技術(shù)為激光再制造技術(shù)的核心。是指在被涂覆基體表面上,以不同的添料方式放置選擇的涂層材料,經(jīng)激光輻照使之和基體表面薄層同時(shí)熔化,快速凝固后形成稀釋度極低、與基體金屬呈冶金結(jié)合的涂層,從而顯著改善基體材料表面的耐磨、耐蝕、耐熱、抗氧化等性能的工藝方法。 
  激光熔覆層厚度0.3~30mm,根據(jù)工件損失狀況需求,可選擇Ni基/Fe基/Co基合金粉/絲作為熔覆材料,熔覆層可實(shí)現(xiàn)為耐高溫氧化、耐磨損等功能熔覆,熔覆層硬度范圍HRC20~65,可進(jìn)行大面積或局部激光熔覆。 
  適用于各行業(yè)的重要零部件的強(qiáng)化和修復(fù),如模具、轉(zhuǎn)子、葉片、軋輥、齒輪、導(dǎo)軌等精密零部件的激光加工,激光加工后實(shí)現(xiàn)工件無(wú)變形效果,獲得高質(zhì)量、高性能激光硬化或熔覆層,提高工件使用壽命和使用性能,或恢復(fù)報(bào)廢零部件的使用性能。 
  2、激光淬火和熔凝技術(shù) 
  激光淬火技術(shù)是利用聚焦后的激光束入射到金屬材料表面,使其溫度迅速升高到相變點(diǎn)以上,當(dāng)激光移開(kāi)后,由于仍處于低溫的內(nèi)層材料的快速導(dǎo)熱作用,使受熱表層快速冷卻到馬氏體相變點(diǎn)以下,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)工件的表面相變硬化。 
  1)激光淬火硬化層厚度0.2~1.5mm,淬火硬度比常規(guī)表淬工藝方法硬度高HRC3~5度,單條掃描寬度1.5~30mm可調(diào),可控表面粗糙度≥Ra0.8。 
  2)激光熔凝硬化層厚度0.5~2.5mm,熔凝淬火硬度比常規(guī)表淬工藝方法硬度高HRC5~10度,單條掃描寬度1.5~30mm可調(diào),可控表面粗糙度≥Ra3.2。 
  已成功地應(yīng)用到機(jī)械領(lǐng)域的各行業(yè)零部件的表面強(qiáng)化,具體應(yīng)用的典型產(chǎn)品有各類(lèi)轉(zhuǎn)軸的激光表面淬火、內(nèi)燃機(jī)缸套內(nèi)表面淬火、齒輪齒圈鋸片等的齒面淬火、導(dǎo)軌表面淬火、大型軋輥的輥面淬火和合金化、瓦楞輥表面淬火、汽車(chē)模具表面淬火等,主要用于大件或精密易變形、常規(guī)熱處理方法困難的零件。 
  3、激光表面合金化 
  采用激光束加熱金屬表面,并加人一定的合金元素,從而改變金屬表面層的化學(xué)成分、組織和性能的方法,通常稱(chēng)為激光表面合金化。通過(guò)優(yōu)化激光表面合金化的工藝參數(shù)和合理選擇加入的合金元素,可以在金屬零部件表面獲得設(shè)計(jì)性能的表面復(fù)合涂層,從而提高零部件表面耐磨、耐蝕及其他性能。 
  激光合金化的強(qiáng)化層厚度0.5~2.5mm,根據(jù)工件使用狀況需求,合金化層可實(shí)現(xiàn)為耐高溫氧化、耐磨損等功能涂層。如軋輥的表面納米陶瓷激光合金化處理。 
  主要應(yīng)用到各類(lèi)冶金初軋、中軋和精軋輥的激光納米陶瓷合金化處理,增強(qiáng)軋輥抗熱疲勞的性能和表面硬度,提高軋輥的使用壽命,降低輥耗率。 

 

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