激光熔覆(LaserCladding)是指:通过同步或预置材料的方式,将外部材料添加至基体经激光辐照后形成的熔池中,并使二者共同快速凝固形成包覆层的工艺方法。
激光熔覆特点:
熔覆层稀释度低但结合力强,与基体呈冶金结合,可显著改善基体材料表面的耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化或电气特性,从而达到表面改性或修复的目的,满足材料表面特定性能要求的同时可节约大量的材料成本。与堆焊、喷涂、电镀和气相沉积相比,激光熔覆具有稀释度小、组织致密、涂层与基体结合好、适合熔覆材料多、粒度及含量变化大等特点,因此激光熔覆技术应用前景十分广阔。
从当前激光熔覆的应用情况来看,其主要应用于三个方面:
一,对材料的表面改性,如燃汽轮机叶片,轧辊,齿轮等;
二,对产品的表面修复,如转子,模具等。
三,激光增材制造。
下面我们就重点介绍一下激光熔覆对产品和材料的表面修复应用方面做一个详细的介绍
1、矿山设备及其零部件的制造与再制造
矿山煤机设备用量大、磨损快,由于其工作环境恶劣,零部件损坏速度比较快。激光制造与再制造的煤机设备零部件包括:三机一架
(1)采煤机:主机架、摇臂、齿轮、齿轮轴、各种衬套、铰接架、油缸、油缸座、导向滑靴、链轮、销轨轮、驱动轮、截齿等。
(2)掘进机:油缸、支架、轴、各种衬套、截齿等。
(3)刮板运输机:中部溜槽、过渡槽、齿轮箱体、齿轮、齿轮轴、螺旋伞齿轮、轴类零件等。
(4)液压支架:油缸、底座和支架等的铰接孔、各种衬套等。
2、电力设备及其零部件的制造与再制造
电力设备分布量大、不间断运转,其零部件的损坏机率高。汽轮机是火力发电的核心设备,由于高温高热特殊的工作条件,每年都需定期对损伤的机组零部件进行修复,如主轴轴径、动叶片等。燃气轮机由于其在高达1300℃的高温条件下工作,经常会发生损伤。采用激光再制造技术将其缺陷全部修复完好,恢复其使用性能,费用仅为新机组价格的1/10。
3、石油化工设备及其零部件的制造与再制造
现代的石化工业基本上采用都是连续大量生产模式,在生产过程中,机器长时间在恶劣的环境下工作,导致设备内元件出现损坏,腐蚀、磨损,其中经常会出问题的零部件包括阀门、泵、叶轮、大型转子的轴颈、轮盘、轴套、轴瓦等,而且这些元件十分昂贵,涉及到的零部件种类也有很多,形状大多数都很复杂,修复起来有一定的难度,但是因为激光熔覆技术的出现,这些问题就都不是问题了。
4、铁路设备及其零部件的制造与再制造
铁路交通运输随社会经济的增长快速发展,新造铁路车辆需求量非常大,对主要零部件的数量和性能要求也在增加。再制造技术作为一种新的资源再利用技术,可以应用于车辆易磨损零件的再制造。而激光表面强化是再制造的核心技术和工艺手段,其中激光表面熔覆技术可以应用于再制造零件表面的修复和强化。
5、其他机械行业设备关键零部件的再制造
其它机械制造业的关键零部件的再制造,涉及的行业包括冶金、石化、矿山、化工、航空、汽车、船舶、机床等等领域,针对这些领域中的精密设备、大型设备、贵重零部件磨损、冲蚀、腐蚀部位,使用激光熔覆加工技术进行修复和性能优化。