广东佛山激光熔覆设备

宽带激光熔覆修复轴体工艺流程

　　宽带激光熔覆修复轴的工艺流程主要包括以下步骤：

　　1、表面处理：对轴表面进行研磨、清洗、干燥等处理。去除表面的氧化物、油污及杂质。

　　2、涂层制备：将合金粉末或陶瓷粉末与其他材料按一定比例混合，制备熔覆粉末。将熔覆粉末均匀地涂覆在轴的表面上，形成一定厚度的涂层。

　　3、激光熔覆修复：采用高能宽带激光束扫描涂层，使涂层表面快速熔化并形成液池。在激光的作用下，熔池中的合金粉末或陶瓷粉末等材料充分熔化、混合，形成致密的熔覆层。

　　4、修复后处理：对包覆轴进行冷却、抛光、清洗等，去除多余的包覆材料和毛刺。

　　5、性能测试：对修复后的轴进行性能测试，包括硬度、耐磨性、耐腐蚀性等测试。

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；

九十年代初，激光再制造技术出现成为科研的热门，大部分都专注于它的研究。随着再制造理念逐渐被社会接受和技术的不断长进，我国再制造工业己取得较大的成就，工业规划不断扩大，覆盖行业层面更为广阔，智能程度越来越高，成为近年来激光加工技术的一个新亮点。

　　现在，我国已进入汽车、工程机械和车床作废置换的高峰期，再制造工业开展面临可贵机会，潜力非常大。激光再制造技术已根本成熟，这样就是一个激光再制造的智能商场正扑面而来。

　　激光再制造技术是近年来新式的一种技术方式，他以激光熔覆、激光淬火、激光表面合金化技术为主，依据修复零部件的受损使其达到受损前或比受损前更好的功能。

　　激光熔覆为激光再制造技术。激光熔覆运用高能激光束作为热源，通过金属及焊材的迅速熔化、扩展和冷却，构成一种具有特别功用的表层，这种表层一般具有耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化等功用，激光熔覆的优势在于熔覆层与基体是冶金结合，基体热影响区极小，加工和热变形小，对孔洞、搀杂、裂纹等缺陷控制较好。







　　激光淬火是运用聚焦后(或通过光束整形)的激光束加热于金属表面使其产生马氏体相变构成马氏体淬硬层的进程，通过激光淬火加工后工件表面粗糙度根本不变，不需要后续机械加工就可以满足实践工况的需求;







　　激光合金化则通过激光参与将合金粉末与基体材料相作用构成一种新相的表面处理办法。

　　激光加工技术在再制造业中的运用与在其他制造业中的运用相同，有着其他加工技术不可代替的好处。激光加工用于再制造业是由相变硬化开展到激光表面合金化和激光熔覆，由激光合金涂层开展到复合涂层及陶瓷涂层，然后使得激光表面改性技术成为再制造的一项重要手法。

　　激光再制造技术的出现打破了传统再制造技术在可批改材料及批改零件形状等方面的约束，打破了再制造技术的局限性，选用激光再制造技术批改高温、高压、高转速涡轮动力机械零部件，已先后被石化、电力、煤炭、冶金、轿车等十几个行业认可及应用。

对于辊压机轴磨损的传统修复方法，常采用补焊、电刷镀、喷涂等工艺进行离线修复。直接的影响就是停机时间长，整体成本高，劳动强度大。激光增材修复方法实现了在线修复。该技术非常适用于辊压机轴磨损的修复。无需拆卸和加工即可修复。补焊无热应力，补焊厚度不受限制。同时，该产品具有金属材料所不具备的优惠，可吸收设备的冲击和振动，避免了再次磨损的可能性，并大大延长了设备部件的使用寿命，为企业节省了大量的停机时间，创造了的经济价值。


　　现场修复过程如下：

　　1、表面处理：清除前后轴肩表面、轴承表面、轴承内圈表面的污垢和高点。清除所有螺栓孔和压板通孔边缘的毛刺。使用砂轮打磨磨损区域，使其恢复原来的金属颜色。

　　2、确定定位点：先在轴径磨损量处增加一个定位点，高度略一侧磨损量。以样尺为基准，用砂轮机、锉刀等工具打磨，使其高度接近与一侧磨损尺寸相同。

　　3、空试轴承：安装轴承，并用压板紧固轴承，在压板螺栓紧固过程中保持较小的预紧力，测量同心度和垂直度，精度误差小于0.2 mm。

　　4、清洁表面：用无水乙醇清洁轴承位置表面和轴承内圈表面，轴承内圈表面刷803脱模剂。

　　5、涂抹激光增材：将均匀的激光增材直接涂抹在修补面上，并激光增材的填充效果，然后用刮刀均匀涂抹，厚度略支撑点的高度。

　　6、尺寸恢复：安装轴承，均匀拧紧压板，并留有足够的预紧力。

　　7、养护：自然养护6—12小时后，拆下压板和轴承，并清除多余激光增材。

　　8、再次应用激光增材：用砂带打磨修补激光增材表面产生的釉料和脱模剂。清洁后，调和金属修复激光增材，并将其应用于整个轴承位置的表面。

　　9、安装方式：快速安装轴承，整个安装和紧固过程控制在40分钟内。拧紧螺栓时，要对称拧紧。这次安装螺栓全部拧紧到位。

　　10、后期预紧：设备空载时每3小时拧紧一次，设备满载时每6小时、12小时、24小时拧紧一次。

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。

激光熔覆与激光合金化的两个过程类似，但有本质区别，主要区别如下：

　　1、激光熔覆过程中，熔覆材料完全熔化，基体熔层极薄，因此对熔覆层成分的影响极小，而激光合金化是在表面熔合中加入合金元素基体层，目的是在基体的基础上形成新的合金层。

　　2、 从本质上讲，激光熔覆不是利用基体表面的熔融金属作为溶剂，而是将单配置的合金粉末熔化，使其成为熔覆层的主体合金，同时形成一层薄薄的基底合金层也熔化，与其形成冶金结合。

　　激光熔覆技术制备新材料是极端条件下失效零件修复再制造和金属零件直接制造的重要基础，受到了科学界和企业的高度重视。