高速激光熔覆,促內(nèi)孔修復(fù)技術(shù)再升級(jí)
隨著現(xiàn)代工業(yè)的不斷發(fā)展壯大,零部件的工作環(huán)境趨于復(fù)雜化,對(duì)其表面的性能要求及尺寸精度也越來(lái)越高,零部件經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的工作運(yùn)轉(zhuǎn)之后,會(huì)出現(xiàn)接觸面的磨損,繼而對(duì)尺寸及性能也有一定的影響。當(dāng)磨損達(dá)到一定的程度,超過(guò)其使用及安全上限時(shí),則會(huì)導(dǎo)致此類零部件的失效。因此,零部件的不合格率逐年攀升。針對(duì)此類零部件的失效,如果直接報(bào)廢、以新?lián)Q舊,會(huì)造成資源的大量浪費(fèi)。為了改善這種現(xiàn)象,可對(duì)其失效零件的尺寸超差或性能待提升部位進(jìn)行修復(fù),大大提升零部件的再利用率,也充分符合了我國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。零件的內(nèi)孔磨損和腐蝕是常見(jiàn)的產(chǎn)品失效形式,采用傳統(tǒng)工藝對(duì)零件內(nèi)孔進(jìn)行修復(fù)的工藝難度大、修復(fù)質(zhì)量欠佳,易導(dǎo)致零件報(bào)廢。因此,零件內(nèi)孔的優(yōu)質(zhì)、高效修復(fù)是目前亟待解決的技術(shù)難題。
目前,內(nèi)孔修復(fù)的常用技術(shù)主要有堆焊及激光熔覆。但由于采用堆焊時(shí),往往會(huì)產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力,零件的變形量也較大,尺寸超差大,修復(fù)效果不理想,尤其是對(duì)加工余量不足的產(chǎn)品,采用堆焊技術(shù)易導(dǎo)致零部件報(bào)廢。而激光熔覆技術(shù)相對(duì)于堆焊所產(chǎn)生的熱累積小,零件變形小。同時(shí),熔覆材料的多樣化選擇也能保證其修復(fù)層性能可控。因此,采用激光熔覆技術(shù)進(jìn)行內(nèi)孔修復(fù)是較優(yōu)的選擇。
傳統(tǒng)的激光熔覆主要是慢速熔覆,得到的熔覆層表面粗糙度較高,通常需要達(dá)到一定厚度才能滿足后續(xù)的加工要求,因此,可能會(huì)造成一定材料的浪費(fèi)。同時(shí),激光作用于基體上的時(shí)間較長(zhǎng),增大了熱輸入,變形及應(yīng)力都會(huì)潛在增加。
為了解決這些問(wèn)題,高速激光熔覆技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。高速激光熔覆是指通過(guò)改變激光和粉末的作用過(guò)程,將大部分激光能量作用于粉末上,粉末在到達(dá)熔池前處于熔化或半熔化狀態(tài),從而減少粉末在熔池中存在的時(shí)間,大大減少對(duì)基體的熱輸入量。高速激光熔覆相較于傳統(tǒng)激光熔覆,具有以下優(yōu)勢(shì):1)熔覆效率高;2)熔覆層表面平整,光潔度高;3)可進(jìn)行薄涂層熔覆(0.2-0.3mm)替代鍍鉻及中厚涂層熔覆(0.3-1.5mm),特殊情況下也可進(jìn)行多層熔覆;4)熱輸入小,工件變形小,對(duì)于薄壁及小型零件的加工極具優(yōu)勢(shì)。
內(nèi)壁激光熔覆主要用于零件內(nèi)孔或內(nèi)壁的耐磨、耐蝕涂層制備或修復(fù)。我司針對(duì)某重要客戶的產(chǎn)品類型,研制了一套更為合理優(yōu)秀的加工方案,對(duì)傳統(tǒng)內(nèi)孔修復(fù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)再升級(jí)——內(nèi)孔高速激光熔覆。該技術(shù)可實(shí)現(xiàn)直徑120mm以上內(nèi)孔連續(xù)加工作業(yè),結(jié)合高速熔覆技術(shù)將加工效率提升至原來(lái)的2-10倍,實(shí)現(xiàn)了高效率內(nèi)壁處理,特別適用于薄壁的處理及變形量要求高的產(chǎn)品。同時(shí),熔覆層厚度靈活可控,可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)整。
通過(guò)對(duì)高速激光熔覆層的顯微組織進(jìn)行金相及硬度分析,可以看出高速激光熔覆獲得的顯微組織晶粒更加細(xì)小,晶粒越細(xì)化,性能越優(yōu)良。熔覆層的硬度也可根據(jù)具體要求進(jìn)行成分配比的調(diào)整,且硬度均勻,適用于各種硬度需求。
我司對(duì)內(nèi)孔高速激光熔覆技術(shù)的開(kāi)發(fā)進(jìn)一步擴(kuò)充了激光熔覆設(shè)備的加工潛力,該技術(shù)不僅可以實(shí)現(xiàn)質(zhì)量可控,生產(chǎn)效率也大大提升,為內(nèi)孔零件修復(fù)提供了新型解決方案。高速激光熔覆技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛,涉及冶金、礦山機(jī)械、模具、機(jī)械制造、石化、輕工、能源、交通、汽車、五金工具及軍工等行業(yè),我司仍不斷在薄壁高精度零部件修復(fù)、超耐蝕內(nèi)壁金屬涂層等領(lǐng)域開(kāi)展進(jìn)一步研究,努力使高速激光熔覆技術(shù)持續(xù)為各行各業(yè)客戶服務(wù),創(chuàng)造價(jià)值。