激光熔覆修復工藝流程主要包括以下幾個步驟:
1、表面處理:將缸筒內(nèi)壁表面清洗干凈,去除表面的污垢、氧化皮等雜質(zhì),露出金屬基體。
2、涂層制備:在缸筒內(nèi)壁表面涂覆一層一定厚度的金屬或非金屬涂層,以提高缸筒的耐磨、耐腐蝕等性能。
3、激光熔覆:將高能激光束作用于涂層表面,使涂層表面迅速熔化、凝固和形成一層與基體材料不同的合金層。
4、后處理:對缸筒內(nèi)壁進行必要的后處理,如冷卻、打磨等,以使缸筒達到佳性能。
激光熔覆修復的優(yōu)勢:
1、抗腐蝕性能好:由于激光熔覆修復所形成的合金層具有較高的抗腐蝕性能,因此可廣泛應(yīng)用于各種腐蝕性環(huán)境中。
2、抗磨性能好:由于激光熔覆修復所形成的合金層具有較高的硬度和良好的耐磨性,因此可延長缸筒的使用壽命。
3、耐高溫性能好:由于激光熔覆修復所形成的合金層具有較好的高溫穩(wěn)定性和抗高溫氧化性能,因此可在較高溫度下使用。
4、工藝簡單:激光熔覆修復工藝簡單,操作方便,可快速完成修復,提高生產(chǎn)效率。
隨著科技的不斷發(fā)展,激光熔覆修復技術(shù)將會不斷完善和發(fā)展,相信激光熔覆修復技術(shù)將會得到更加廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。
激光熔覆在模具領(lǐng)域應(yīng)用工藝
激光熔覆技術(shù)在模具領(lǐng)域應(yīng)用的基本工藝流程為:模具表面檢查及維修方案確認→模具表面油污清理→根據(jù)硬度要求選擇合理的涂層及加工參數(shù)→熔覆加工→模具加工后表面修復并在交貨前進行檢驗。各工序的步驟及注意事項為:
1、模具表面檢查及保養(yǎng)計劃確認
檢查模具是否有裂紋、拉傷、凹坑,加工位置是否為平面或R角。根據(jù)不同問題確定修復方案,對需要處理的地方進行適當打磨。
2、模具表面油污的清理
用清洗液清洗,去除水垢、油漬、油脂和油漆等,提高表面熔覆效果。
3、根據(jù)硬度要求選擇合理的涂層和加工參數(shù)
根據(jù)維護計劃和客戶要求選擇合適的功率、焦距、光斑和鍍膜(例如鑄鐵使用鐵機粉)。
4、包覆加工
涂料通過設(shè)備均勻鋪展,激光器發(fā)射激光束,激光束經(jīng)內(nèi)部透鏡折射作用于加工表面,使涂料層與基材表面形成完整的冶金結(jié)合。
5、處理后模具表面修復
鉗工對熔覆表面進行研磨、拋光,確保模具間隙和表面粗糙度符合要求。
6、交貨前檢驗
檢查處理后的硬度和表面粗糙度是否滿足客戶的要求,如果不符合要求,重做。
速激光熔覆與高速激光熔覆,常規(guī)激光熔覆的共同點:
1、包覆材料通用:可以用常規(guī)激光熔覆的材料,可以用高速激光熔覆來熔化;一些常規(guī)激光熔覆無法熔覆的材料,如高熔點材料,可以通過高速激光熔覆來熔化。
2、全部采用冶金結(jié)合:但高速熔覆的涂層效果與熱噴涂類似,表面光滑。常規(guī)包層波動較大。
3、通用工藝路線:常規(guī)激光熔覆工藝調(diào)整的也是高速激光熔覆工藝調(diào)整的。
4、應(yīng)用領(lǐng)域一致:即在常規(guī)激光熔覆可以應(yīng)用的領(lǐng)域可以應(yīng)用高速激光熔覆,在常規(guī)激光熔覆無法應(yīng)用的領(lǐng)域也可以應(yīng)用高速激光熔覆。通俗地說,高速激光熔覆可以做到常規(guī)激光熔覆可以做到的事情,高速激光熔覆也可以做到常規(guī)激光熔覆無法做到的事情。
對于輥壓機軸磨損的傳統(tǒng)修復方法,常采用補焊、電刷鍍、噴涂等工藝進行離線修復。直接的影響就是停機時間長,整體成本高,勞動強度大。激光增材修復方法實現(xiàn)了在線修復。該技術(shù)非常適用于輥壓機軸磨損的修復。無需拆卸和加工即可修復。補焊無熱應(yīng)力,補焊厚度不受限制。同時,該產(chǎn)品具有金屬材料所不具備的優(yōu)惠,可吸收設(shè)備的沖擊和振動,避免了再次磨損的可能性,并大大延長了設(shè)備部件的使用壽命,為企業(yè)節(jié)省了大量的停機時間,創(chuàng)造了的經(jīng)濟價值。
現(xiàn)場修復過程如下:
1、表面處理:清除前后軸肩表面、軸承表面、軸承內(nèi)圈表面的污垢和高點。清除所有螺栓孔和壓板通孔邊緣的毛刺。使用砂輪打磨磨損區(qū)域,使其恢復原來的金屬顏色。
2、確定定位點:先在軸徑磨損量處增加一個定位點,高度略一側(cè)磨損量。以樣尺為基準,用砂輪機、銼刀等工具打磨,使其高度接近與一側(cè)磨損尺寸相同。
3、空試軸承:安裝軸承,并用壓板緊固軸承,在壓板螺栓緊固過程中保持較小的預緊力,測量同心度和垂直度,精度誤差小于0.2 mm。
4、清潔表面:用無水乙醇清潔軸承位置表面和軸承內(nèi)圈表面,軸承內(nèi)圈表面刷803脫模劑。
5、涂抹激光增材:將均勻的激光增材直接涂抹在修補面上,并激光增材的填充效果,然后用刮刀均勻涂抹,厚度略支撐點的高度。
6、尺寸恢復:安裝軸承,均勻擰緊壓板,并留有足夠的預緊力。
7、養(yǎng)護:自然養(yǎng)護6—12小時后,拆下壓板和軸承,并清除多余激光增材。
8、再次應(yīng)用激光增材:用砂帶打磨修補激光增材表面產(chǎn)生的釉料和脫模劑。清潔后,調(diào)和金屬修復激光增材,并將其應(yīng)用于整個軸承位置的表面。
9、安裝方式:快速安裝軸承,整個安裝和緊固過程控制在40分鐘內(nèi)。擰緊螺栓時,要對稱擰緊。這次安裝螺栓全部擰緊到位。
10、后期預緊:設(shè)備空載時每3小時擰緊一次,設(shè)備滿載時每6小時、12小時、24小時擰緊一次。
激光熔覆與激光合金化的兩個過程類似,但有本質(zhì)區(qū)別,主要區(qū)別如下:
1、激光熔覆過程中,熔覆材料完全熔化,基體熔層極薄,因此對熔覆層成分的影響極小,而激光合金化是在表面熔合中加入合金元素基體層,目的是在基體的基礎(chǔ)上形成新的合金層。
2、 從本質(zhì)上講,激光熔覆不是利用基體表面的熔融金屬作為溶劑,而是將單配置的合金粉末熔化,使其成為熔覆層的主體合金,同時形成一層薄薄的基底合金層也熔化,與其形成冶金結(jié)合。
激光熔覆技術(shù)制備新材料是極端條件下失效零件修復再制造和金屬零件直接制造的重要基礎(chǔ),受到了科學界和企業(yè)的高度重視。
激光熔覆同步送粉智能設(shè)備技術(shù)
送粉設(shè)備作為熔覆設(shè)備的核心元件之一,其性能的好壞將直接影響熔覆層的質(zhì)量,隨著激光熔覆技術(shù)的飛速發(fā)展以及對熔覆層的加工精度和質(zhì)量要求的提高,開發(fā)的送粉設(shè)備對激光熔覆加工顯得尤為重要。
為此,西安國盛激光科技憑借自身的技術(shù)及研發(fā)實力,研制出適用于速激光熔覆同步送粉智能設(shè)備。該智能送粉設(shè)備系列為滿足激光熔覆以及速激光熔覆的送粉精度而生。在高功率大送粉量的服役工作中保持穩(wěn)定性的同時,也能夠在精密送粉工藝中發(fā)揮其到的微量送粉功能。
單工位熔覆淬火設(shè)備機床采用全HT鑄造床身,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,減震性高,PLC控制具有“友好”的人機對話界面,四軸機構(gòu)(X、Y、Z、旋轉(zhuǎn)軸)可實現(xiàn)聯(lián)動;單工位設(shè)計、結(jié)構(gòu)簡單、操作方便;全水冷熔覆/淬火頭可實現(xiàn)24小時連續(xù)作業(yè);該設(shè)備大回轉(zhuǎn)直徑?600mm,裝夾工件大長度3000mm,大承載能力3T;可實現(xiàn)軸類、盤類零件的外圓熔覆/淬火,也可對內(nèi)孔進行熔覆/淬火。
目前,激光熔覆技術(shù)發(fā)展迅速,日趨成熟,正走向推廣應(yīng)用階段。激光熔覆技術(shù)是綠色再制造技術(shù)的重要支撐技術(shù)之一,是符合國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的高新技術(shù)。中國科學家在基礎(chǔ)理論研究方面處于國際水平,為激光熔覆技術(shù)的發(fā)展做出了貢獻。但另一方面,激光熔覆技術(shù)的應(yīng)用水平和規(guī)模還不能滿足市場需求。解決工程應(yīng)用中的關(guān)鍵技術(shù),研制特種合金粉末系統(tǒng),研制送粉裝置和技術(shù),系統(tǒng)研究無損修復方法,建立質(zhì)量和評價體系,加大力度,培育工程應(yīng)用有信可依的在制造業(yè)市場競爭日益激烈的今天,激光熔覆技術(shù)有著的潛力。
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