Teknik för återtillverkning av laserbeklädnad kan användas inte bara för reparation av skadade delar utan även för ythärdning med laser

Jan 22, 2024 Lämna ett meddelande

Teknik för reparation av laserbeklädnadär en slags materialytmodifieringsteknik. Det är användningen av laserstrålar med hög effekttäthet, av laserbehandlingssystemet under kontroll av numerisk kontroll, matrisytan för att bilda ett mycket tunt lager av mikrosmältskikt. Självsmältande legeringspulver med specifik sammansättning, såsom nickelbas, koboltbas och järnbaslegering, tillsätts på ett förinställt eller synkront sätt, så att de sprids jämnt på ytan av delarna i ett smält tillstånd och når ett förutbestämt tjocklek, bildar en bra metallurgisk bindning med det mikrosmälta basmetallmaterialet, och det finns endast en liten utspädning mellan varandra. I den efterföljande stelningsprocessen bildas ett funktionellt beklädnadsmaterialskikt med förutbestämda speciella egenskaper som är helt olika från matrisen på ytan av delen, vilket helt kan förändra materialets ytegenskaper och i slutändan göra ytan på den billiga material får extremt hög slitstyrka, korrosionsbeständighet, hög temperaturbeständighet och andra egenskaper.

 

Enligt de olika materialtillsatsmetoderna är laserbeklädnadsmetoder indelade i förinställd metod och synkron pulvermatningsmetod. Som namnet antyder placeras det förbelagda materialet på den förbehandlade substratytan genom sprutning eller limning, och smälts sedan om med laserstrålning innan lämplig värmebehandling; Synkron pulvermatning är att spruta pulvret direkt på den mobila smältbassängen som bildas av laserstrålning på ytan av beklädnadssubstratet efter förbehandling, och beläggningen bildas på en gång. Synkron pulvermatning är utvecklingstrenden för laserbeklädnadsteknik, som kan utnyttja laserenergi fullt ut, kontrollera processparametrar, förbättra produktionseffektiviteten och beläggningskvaliteten. Synkron pulverleverans har dock även krav på pulvrets partikelstorlek och flytbarhet, som måste bestämmas i enlighet med den specifika situationen.

 

e1523698ea634aecb28f9ad5605cc1df11

 

Laserbeklädnadsmaterial och egenskaper

 

I studiet av laserbeklädnad är materialforskning en viktig riktning, med fokus på kompatibiliteten mellan olika tillsatsmaterial och delar i praktiska tillämpningsscenarier. Järnbaserat legeringspulver är lämpligt för delar som kräver lokal slitstyrka och lätt deformeras. Koboltbaserat legeringspulver har bra högtemperaturbeständighet, slitstyrka och korrosionsbeständighet, och används ofta inom petrokemiska och metallurgiska områden. Keramiska material har hög hållfasthet vid höga temperaturer, god termisk stabilitet, hög kemisk stabilitet och används ofta i delar som kräver slitstyrka, korrosionsbeständighet, hög temperaturbeständighet och oxidationsbeständighet. Eftersom ett enda material i fallet med glidande slitage, stötslitage och abrasivt slitage kommer inte att uppfylla kraven för användning av förhållanden. Därför har den sammansatta användningen av metallbeläggning och keramisk beläggning blivit en forskningshotspot, det har funnits stål, titanlegering och aluminiumlegering ytlaserbeklädnad av en mängd olika keramiska eller kermetbeläggningsforskningar.

 

Jämfört med andra traditionella ytbehandlingstekniker har laserbeklädnad sina egna egenskaper och fördelar:

 

Kylningshastigheten är snabb (upp till 10^6 grader C /s), vilket hör till stelningsprocessen, och det är lätt att få fin kristallstruktur eller producera nya faser som inte kan erhållas i jämviktstillstånd, såsom instabil fas och amorft tillstånd. Utspädningshastigheten för beläggningen är mindre än 5 %, och matrisen är fast bunden genom metallurgi eller gränsytasdiffusion, för att erhålla ett bra beläggningsskikt med kontrollerbar beläggningssammansättning och utspädningsgrad, och säkerställa att prestandan inte försämras. Med beklädnad med hög effekttäthet är uppvärmningshastigheten snabb och värmetillförseln, värmepåverkad zon och distorsion av substratet är små. Pulvervalet är nästan obegränsat, och legeringar med hög smältpunkt kan avsättas på ytan av metaller med låg smältpunkt. Beklädnadslagrets tjocklek och hårdhetsintervall är stort, och beklädnadslagret har färre mikroskopiska defekter och bättre prestanda. Processen antar numerisk kontroll, ingen kontaktbehandling, automatisk drift, bekväm, flexibel, stark kontrollerbarhet.

 

Typisk tillämpning av laserbeklädnad inom industrin

 

Laserbeklädnad denna reparations- och återtillverkningsprocess, en är att stärka funktionen, kan förbättra substratets prestanda genom beklädnadslagret; Den andra är reparationsfunktionen, som huvudsakligen återspeglas i reparationen av hålen och sprickorna på materialets yta, och återställandet av den geometriska storleken och prestandan hos de slitna delarna, vilket har mycket stort användningsvärde för nästan hela maskintillverkningsindustrin.

 

Inom stenbrytning, kemisk industri, metallurgi, elkraft, cement och annan mekanisk utrustningsindustri kommer gasturbinens rotortapp och blad, rullande rulltapp, stålverksbåge etc. att åldras och skadas med tidens användning. På grund av den långvariga exponeringen av dessa delar för hög temperatur och högtrycksgas och korrosiva medier, i kombination med den mekaniska belastningen som orsakas av volymbelastning, uppstår de flesta skadorna på ytan eller ytan, och felläget är huvudsakligen fragmentering och sprickbildning av de inre metalldelarna, slitage eller korrosion allvarligt för lokal spjälkning. Därför kan tillämpningen av laserbeklädnadsteknik för att stärka ytegenskaperna hos delar effektivt förlänga livslängden, och i den periodiska underhållsprocessen kan de skadade delarna också åtgärdas med ytåtertillverkningsteknik.

 

Reparation av turbinrotor

 

För gas- och ångturbiner uppstår ofta felplatser i heta komponenter som rotorer, blad och munstycken. Det brott som uppstår vid roten av bladet är irreparabel, medan skadan som uppstår på bladets ändyta eller rot kan återanvändas efter reparation. Dessutom är bladen som används för generatoraggregat ofta mycket dyra, och återanvändning av reparerade blad kommer avsevärt att minska kostnaderna för kraftgenerering.

 

b2087ab89a3f4a1c824c964b2284778d
Reparation av slitage av pulverfläktblad

 

a00343f139aa4141903cac5b88a7436c
Laserbeklädnad av motorrotorlager

 

Inom biltillverkningsindustrin, sedan 1980-talet, har länder som Europa, USA, Japan, Ryssland och Kina börjat använda laserbeklädnad för att stärka bildelar. Genom denna teknik uppnås syftet att spara dyra legeringsmaterial och minska produktionskostnaderna. På liknande sätt kan det fel som orsakas av slitage, korrosion och kontaktutmattning hos bilformar som används också återupplivas av denna teknologi.

 

Kort sagt, oavsett om det är ytförstärkningen av delarna före service eller reparation av felet efter service, inkluderar de traditionella bearbetningsmetoderna främst ythärdning, ytförkolning eller nitrering, termisk sprutning, ytsvetsning och så vidare. Med den kontinuerliga uppgraderingen och förbättringen av bearbetningstekniken har lasermobil återtillverkningsteknik (laserbeklädnad) använts i stor utsträckning.

 

Denna laseråtertillverkningsteknik kan inte bara användas för reparation av skadade delar, utan också för laserytsläckning, jämfört med den traditionella värmebehandlingen, är lasersläckning en snabb uppvärmnings- och snabbkylningsteknik, som kan erhålla ett härdat skikt av fint korn på ytan. Dessutom, i kombination med avancerade fleraxliga verktygsmaskiner eller 6+2-robotar, kan användningen av lasrar också reparera skadade tredimensionella komplexa delar, vilket fullt ut återspeglar flexibiliteten och avancerade karaktären hos laseråtertillverkningsteknik.

 

Xi'an Guosheng Laser Technology Co., Ltd. är ett högteknologiskt företag som specialiserat sig på FoU, tillverkning och försäljning av automatisk laserbeklädnadsmaskin, höghastighetslaserbeklädnadsmaskin, lasersläckningsmaskin, lasersvetsmaskin och laser 3D-utskriftsutrustning. Våra produkter är kostnadseffektiva och säljs inrikes och utomlands. Om du är intresserad av våra produkter, vänligen kontakta oss på bob@gshenglaser.com.