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激光熔覆技术的特点:
1、涂层结构均匀、细化、缺陷率低;
2、涂层硬度高,可达50~62HRC,具有优良的耐磨性和耐腐蚀性;
3、涂层与基体之间存在冶金结合,结合强度高;
4、根据不同情况,涂层厚度可达0~10mm;
5、涂层材料可以是金属和合金,也可以是金属陶瓷;
6、基材为各类钢和铸铁,也可以是其他金属和合金材料;
7、可形成由基层、中层、外层组成的成分和硬度梯度涂层;
8、基材热影响区小,热变形小;
轧辊是使(轧材)金属产生塑性变形的工具,是决定轧机效率和轧材质量的重要大型消耗性部件。轧辊失效的普遍原因是早期磨损失效。目前,轧辊由于磨损需要修复时多采用车削或磨削等“补救措施”修正辊型。采用激光熔覆修复轧辊表面已成为延长轧辊寿命的一个主要发展方向和途径。该技术不仅可以修复轧辊,而且可以提高轧辊的耐磨性,延长轧辊的使用寿命,改善钢材的表面质量。
而造成辊压机轴磨损的主要原因如下:
1、辊压机物料粒度的控制不力;
2、辊压机密封失效,造成轴承载荷增大;
3、轴承疲劳运行,造成轴承游隙偏大;
4、压盘预紧力不足;
5、冷却铜管频繁堵塞或设计过细;
6、没有定期清除稳流仓物料,排除富集金属物,使设备频繁过载调停影响轴承寿命;
7、液压系统隐患辊缝长期偏差现象严重。
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。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,而以磨损为主的表面失效是可以修复的。采用大功率激光熔覆修复技术,可在轴类零件表面失效的部分,激光熔覆一层铁基合金材料,使得熔覆合金层的零件表面有良好的机械性能,将报废的零件再次使用。
随着现代科学技术和工业的不断发展,零件的工作环境越来越复杂,对表面性能的要求也越来越高。因此零件报废率大大增加。通常因表面失效而报废的零件包括:转子叶片、辊轴零件、齿轮零件、接头零件等。
仅表面损伤的零件,在零件的综合性能满足使用条件的情况下,可以进行修复。因加工不当或服役损坏而报废的零部件如果能够得到修复,不仅可以节省的经济和时间损失,还可以提高资源的利用率,符合我国的可持续发展战略。
目前,零件修复的方法有激光熔覆、真空钎焊、真空镀膜、钨极惰性气体保护焊(TIG)和等离子熔覆修复。激光熔覆是根据工件工况要求,熔覆具有各种设计成分的金属或非金属,制备出具有耐热、耐腐蚀、耐磨、抗氧化、抗疲劳或光学、电学、磁性。
激光熔覆是一种快速冷却工艺。在熔覆过程中,对被修复工件的热输入小,热影响区小,熔覆层组织精细,易于实现自动化。因此采用激光熔覆的方法修复零部件比其它的方法具有更大的优势。激光熔覆技术解决了传统电焊、氩弧焊等热加工工艺中不可避免的热变形、热疲劳损伤等一系列技术难题,也解决了传统冷加工工艺中涂层与基体的结合强度问题,如由于电镀和喷涂不一致,这为表面修复提供了良好的途径。利用激光还可以修复受损的三维复杂零件,充分体现了激光再制造技术的灵活性和性。
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