激光熔覆技術(shù)應(yīng)用

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1、激光熔覆技術(shù)應(yīng)用激光熔覆技術(shù)的應(yīng)用實(shí)例汽車大型覆蓋件模具一般用合金鑄鐵制造。合金鑄鐵的特性不宜進(jìn)行整體熱處理，傳統(tǒng)工藝采用火焰淬火，其淬火硬度為40～50HRC。改用激光淬火，模具表面硬度可提高到55～65HRC，硬化層有效深度為0.5～0.7mm，模具耐磨性大大提高，零件拉傷問題得到有效控制，模具在線維修率控制在4%以下。以前每批生產(chǎn)完成后均需對(duì)拉深模進(jìn)行大面積推磨，現(xiàn)只是需要進(jìn)行簡(jiǎn)單維護(hù)保養(yǎng)便可。激光熔覆的研究工作始于20世紀(jì)70年代，1981年成功地應(yīng)用于噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)葉輪片。激光熔覆是利用高

2、能的激光束在金屬表面輻照，使涂覆材料熔化、擴(kuò)展，與基體結(jié)合并迅速凝固，在基材表面形成一層具有特殊物理、化學(xué)或力學(xué)性能的材料。應(yīng)用激光熔覆技術(shù)處理模具表面，既可以是對(duì)己加工成坯的制造模具進(jìn)行表面改性，也可以是對(duì)成形模具進(jìn)行表面修復(fù)。２００８年６月，寶鋼自備電廠１號(hào)機(jī)３５萬千瓦汽輪機(jī)組中修時(shí)，發(fā)現(xiàn)兩年前應(yīng)用激光熔覆技術(shù)修復(fù)的汽輪機(jī)缸體部位仍然完好，從而驗(yàn)證了沈陽大陸激光技術(shù)有限公司激光熔覆專利技術(shù)作為一種數(shù)字化控制的微熔再冶煉工藝，對(duì)汽輪機(jī)修復(fù)是一種安全有效的方法。２００６年寶鋼自備電廠１號(hào)機(jī)停機(jī)檢

3、修時(shí)發(fā)現(xiàn)，高、中壓段汽輪機(jī)缸體螺絲緊固處的根部Ｒ角處，有長(zhǎng)短不一的裂紋，最深處為３０毫米，缸體裂紋多達(dá)２９條。電廠邀請(qǐng)電科院專家診斷分析，產(chǎn)生裂紋的主要原因是熱疲勞，如果不進(jìn)行裂紋處理就有可能繼續(xù)向汽缸內(nèi)延伸，從而形成穿透性裂紋導(dǎo)致汽缸體漏氣，使汽輪機(jī)無法正常工作。電廠比較了幾種修復(fù)汽輪機(jī)缸體的方案，認(rèn)為氬弧焊熱影響區(qū)大，容易變形，涂膠高溫環(huán)境又不具備條件，而沈陽大陸激光技術(shù)有限公司提供的激光熔覆技術(shù)修復(fù)汽輪機(jī)缸體是一種新技術(shù)、新工藝，這種工藝?yán)眉す馐劢鼓芰繕O高的特點(diǎn)，瞬間將基體表面微熔，同

4、時(shí)使基體表面預(yù)置的與基體材質(zhì)相同或相近的熔鑄層金屬粉末熔化，獲得與基體為冶金結(jié)合的致密覆層，從而修復(fù)零件損傷、恢復(fù)幾何尺寸要求及達(dá)到使用功能。激光熔覆的結(jié)合力為８００～１０００兆帕，比較噴涂、刷鍍、涂膠的結(jié)合力１０～１００兆帕而言，結(jié)合力優(yōu)勢(shì)明顯，激光熔覆技術(shù)的基體熱影響區(qū)為０．１～０．２毫米，比較氬弧焊的基體熱影響區(qū)１．５～３毫米而言，加工后基本不變形的優(yōu)勢(shì)明顯，同時(shí)激光熔覆可選用抗疲勞材料并可在現(xiàn)場(chǎng)直接作業(yè)。沈陽大陸激光技術(shù)有限公司使用沈陽大陸柔性激光制造技術(shù)有限公司發(fā)明制造的，當(dāng)前國(guó)際上最

5、為先進(jìn)的“基于全固態(tài)激光光源的移動(dòng)式激光加工系統(tǒng)”、企業(yè)獨(dú)有的熔覆材料和加工工藝對(duì)缸體進(jìn)行修復(fù)，基體材料在激光加工過程中表面微熔，微熔層為０．１毫米，對(duì)基材的熱影響區(qū)極小，熔覆層與基體均無粗大的鑄造組織，熔覆層及其界面組織致密，晶粒細(xì)小，無孔洞、無夾雜、無裂紋等。激光加工過程中工件本體溫升不超過８０攝氏度，無熱變形，當(dāng)年使用這種新專利技術(shù)，１號(hào)機(jī)的３件缸體僅用了１５天就完成了修復(fù)。經(jīng)過著色探傷、磁粉探傷、超聲檢測(cè)，修復(fù)部位均達(dá)到技術(shù)要求。應(yīng)用激光熔覆技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)汽輪機(jī)缸體，是多項(xiàng)高新技術(shù)的集成創(chuàng)

6、新，為大型機(jī)組、大型金屬結(jié)構(gòu)部件現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)提供了先進(jìn)的技術(shù)手段。寶鋼自備電廠應(yīng)用激光熔覆專利技術(shù)修復(fù)的３５萬千瓦汽輪機(jī)缸體歷經(jīng)兩年依然運(yùn)行完好，充分展示了運(yùn)用這項(xiàng)技術(shù)在現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)的實(shí)用性。激光熱處理/熔覆技術(shù)在鋼鐵行業(yè)的應(yīng)用實(shí)例1.常用軋輥的激光處理效果鍛鋼輥--采用激光淬火與熔凝淬火技術(shù)，可以在鍛鋼輥表面獲得硬度為59-63HRC,層深為2毫米以上的硬化層，因此可以大幅度提高軋輥的使用壽命。采用激光熔覆技術(shù)還可以對(duì)軋輥的輥面和軸頸進(jìn)行修復(fù)。鑄鋼輥--采用激光淬火與熔凝淬火技術(shù)，可以在鑄鋼輥表面獲得

7、硬度為59-63HRC,層深為2毫米以上的硬化層，大幅度延長(zhǎng)軋輥的使用壽命。采用激光熔覆技術(shù)還可以對(duì)軋輥的輥面和軸頸進(jìn)行修復(fù)。合金半鋼軋輥--經(jīng)過激光淬火、熔凝淬火、合金化處理后，表面硬度可以相應(yīng)提高到45-54HRC。對(duì)于半鋼制成的帶鋼粗軋輥、中軋輥等以及棒線材的粗軋、中軋輥，使用效果顯著。采用激光熔覆技術(shù)還可以對(duì)軋輥軸頸進(jìn)行修復(fù)。鑄鐵輥--采用激光淬火、熔凝淬火和激光合金化技術(shù)，可以在冷硬鑄鐵軋輥、無限冷硬鑄鐵軋輥表面獲得高硬度、紅硬性好的硬化層，因此可以大幅度提高軋輥的使用壽命。采用激光熔

8、覆技術(shù)可以對(duì)鑄造高鉻鋼軋輥的軸頸進(jìn)行修復(fù)。2.其它易損件的激光處理情況鋼鐵行業(yè)中的主要易損件還包括：夾送輥、輸送輥、張力輥、飛剪、大型圓盤鋸、行車輪、卷筒、助卷輥等。其主要材質(zhì)、性能和適合激光加工的工藝要求見表。工件名稱使用材質(zhì)主要性能要求適合激光處理的工藝夾送輥耐磨，耐熱離心澆注球墨鑄鐵、無限冷硬鑄鐵，半鋼35鋼、45鋼激光淬火、熔凝淬火與合金化，可采用激光熔覆實(shí)現(xiàn)軸頸修復(fù)，35鋼、45鋼完輥面修復(fù)。輸送輥道實(shí)心鍛鋼，空心鍛鋼空心鑄鋼耐磨，耐熱疲勞，耐沖擊激光淬火、熔凝淬火、合金化和熔覆全套強(qiáng)