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激光熔覆技術(shù)優(yōu)勢對比

目前，國內(nèi)替代電鍍技術(shù)的解決方案主要為激光再加工技術(shù)，該技術(shù)逐漸成為新的行業(yè)發(fā)展方向。該技術(shù)核心在于利用激光熔覆技術(shù)代替電鍍硬鉻，用激光淬火替代高頻淬火、中頻淬火，同時利用激光技術(shù)進行滲氮表面處理，不僅有效控制了電鍍的污染問題，還大大節(jié)省了生產(chǎn)成本，整個修復過程不受作業(yè)環(huán)境的影響。其中，激光熔覆技術(shù)采用激光在零件基體表面涂覆高性能金屬材料，由于激光束極高的能量致使熔覆材料和母材同時熔化，快速冷卻后形成完美的冶金結(jié)合涂層，從而顯著改善零件表面的耐磨損、耐腐蝕、耐高溫、抗氧化等特性。相對于傳統(tǒng)鍍鉻工藝，激光熔覆是一種綠色制造工藝，在生產(chǎn)工藝上更為簡單、能耗更低，生產(chǎn)過程中不產(chǎn)生廢水、廢氣等污染物，大大節(jié)約了處理廢棄物的成本，另外，激光熔覆材料與基材的結(jié)合是冶金結(jié)合，不會出現(xiàn)涂層剝落、分層等現(xiàn)象。涂層硬度、韌性、耐腐性等性能均優(yōu)于傳統(tǒng)的鍍鉻工藝。

熔覆與電鍍價格對比

高速熔覆設備

煤機行業(yè)應用案例

高速激光熔覆設備進行液壓立柱激光熔覆，其圖片及效果如下圖。由于超高速激光熔覆的涂層表面光潔度較高，熔覆后的表面直接精磨掉0.05mm即可見光，達到Ra0.4。

圖3 立柱修復圖

立柱整體熔覆采用線形光斑，熔覆效率高，熔覆效果好，表面平整。機器采用直線程序，螺旋形熔覆。熔覆完成之后立柱表面無明顯缺陷，熔覆厚度達到原始尺寸并留有加工余量。

圖4 線形光斑熔覆效果

經(jīng)過不同熔覆修復方案的嘗試及修改，最終針對鏈窩工作面失效修復問題，采用逆向建?！す饬Ⅲw成型修復嚴重部位，示教熔覆強化整體工作面，兩種方式結(jié)合，靈活使用。相對傳統(tǒng)堆焊+表面淬火方式，可以有效節(jié)省工序，且修復層冶金結(jié)合良好、無缺陷。

圖5  鏈輪熔覆效果

圖6 橫截面與縱截面微觀金相

刮板機槽板表面原始硬度約HRC40，單個槽板熔覆尺寸1650mm*100mm。采用輝銳移動設備四點式噴嘴熔覆Fe-S03粉末，熔覆厚度約4mm，熔覆層硬度達到HRC48。

圖7 刮板槽板修復

采煤機鉆頭截齒待修復區(qū)域原氏硬度約HRC50，用移動設備四點式噴嘴熔覆，熔覆效果如下圖所示。熔覆層硬度經(jīng)測試達到HRC55。設計相應的工件固定定位工裝，免除示教過程，操作人員只需進行簡單的工件上下料，提高生產(chǎn)效率，實行批量化修復。

圖8  熔覆前后對比圖

激光熔覆可對各類電機轉(zhuǎn)子軸、減速機傳動軸、軸頸磨損部位進行增材修復，不僅恢復尺寸，還可采用更高性能材料，提高零件耐磨性能延長使用壽命。                 

圖9 對煤礦裝備的各種軸類件進行激光熔覆修復

輝銳針對管件內(nèi)壁修復率先自主研發(fā)了高速內(nèi)徑激光熔覆設備，可以修復最小直徑為120MM的管道，修復深度可達2米。該設備解決了傳統(tǒng)激光熔覆設備修復管道內(nèi)壁受限和修復結(jié)構(gòu)復雜零件激光頭受限問題。

圖10 內(nèi)孔激光修復