層流冷卻輥激光熔覆修復再制造技術
2022-10-08 15:26 來源: 工業設備科技技術淺談 責編:覃子喻
- 摘要:
- 新開發的超高速激光熔覆加工頭,通過特殊的光路調節系統設計,實現光-粉在空間的理想交互,使得粉末熔化更加穩定、能量利用更加高效,在大批量規;a中更加有效提高生產效率與使用壽命。
在工作過程中,由于熱鋼板的局部壓入載荷及接觸滑動載荷的作用,對層流冷卻輥產生機械磨損和粘著磨損;在熱鋼板的層流冷卻過程中,冷卻水及產生的高溫水蒸氣對層流冷卻輥起嚴重的腐蝕效果,從而加速輥面磨損。其中輥面剝落和熱磨損是層流冷卻輥最普遍的失效形式。
隨著大功率激光器的出現及激光束精確控制等技術的發展,激光技術逐漸應用于金屬材料表面處理領域。激光熔覆技術就是采用大功率密度的激光束以非接觸性的方式加熱材料表面,借助于材料表面本身傳導冷卻來實現其表面改性,可以在廉價的基材表面很容易地獲得具有合金特性的表面功能層,從而改善材料表面的力學性能、冶金性能、物理性能,提高零件的耐磨、耐蝕、耐疲勞等一系列性能的工藝方法。
激光熔覆處理技術作為一種新興的表面處理技術,可以在廉價的基材表面很容易地獲得具有合金特性的表面功能層,制備的涂層組織偏析少,晶粒細小,結構致密,氣孔率低,可以形成非平衡合金的組織結構,而且制備的涂層熱影響區小,工件變形小,環境污染小,可以完成局部修復,節約合金粉末,集體熔化量少,降低技術使用成本。
傳統的層流輥制造采用Ni60噴焊技術,但Ni60噴焊層與基體間的結合強度低,工作壽命低。為了保障工作層與襯底層的良好結合,避免裂紋產生,應選擇與底層熔覆粉末成分相近的合金粉末。激光熔覆Fe基合金涂層具有高硬度、高耐磨性等特點,目前的工業用材大部分以鋼鐵材料為主,因此Fe基合金可與基體進行良好的冶金結合。與Co基、Ni基涂層相比,Fe基涂層的熔覆材料來源廣泛、價格低廉,可減少戰略性稀有元素的用量,在許多條件下可作為Co基、Ni基涂層的替代材料來使用,從而在保證涂層性能的條件下降低成本。
改善和提高Fe基合金涂層的組織性能,一方面可通過優化Fe基自熔性合金粉末的成分來實現,另一方面可通過添加適當的陶瓷添加物制備Fe基復合涂層來實現。
由于激光熔覆技術會產生近似絕熱的快速加熱過程,運用激光熔覆技術制備出的涂層組織致密均勻,微觀缺陷較少,得到完全緊密的冶金結合涂層。激光熔覆無論是與基體的結合強度,涂層質量還是涂層可制備的厚度及經濟效益都要高出一籌,具有很好的應用前景,經濟和社會效益十分巨大。
亞琛聯合科技作為Fraunhofer ILT的孵化企業,率先將超高速激光熔覆技術引進中國市場。常規激光熔覆過程,激光能量主要用于熔化基體材料形成熔池,粉末注入熔池后熔化,再凝固形成防護涂層。超高速激光熔覆技術本質上改變了粉末的熔化位置,使粉末在工件上方就與激光交匯發生熔化,隨之均勻涂覆在工件表面。由于涂層表面質量明顯高于普通激光熔覆,只需要簡單打磨或拋光即可應用,因此材料浪費、后續加工量都大大減少,在成本、效率、及對零件的熱影響上超高速激光熔覆都具有不可替代的應用優勢。新開發的超高速激光熔覆加工頭,通過特殊的光路調節系統設計,實現光-粉在空間的理想交互,使得粉末熔化更加穩定、能量利用更加高效,在大批量規;a中更加有效提高生產效率與使用壽命。
- 關于我們|聯系方式|誠聘英才|幫助中心|意見反饋|版權聲明|媒體秀|渠道代理
- 滬ICP備18018458號-3法律支持:上海市富蘭德林律師事務所
- Copyright © 2019上海印搜文化傳媒股份有限公司 電話:18816622098