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高速激光熔覆,促内孔修复技术再升级

发布时间:2023-03-02 | 关注:2355 |

随着现代工业的不断发展壮大,零部件的工作环境趋于复杂化,对其表面的性能要求及尺寸精度也越来越高,零部件经过长时间的工作运转之后,会出现接触面的磨损,继而对尺寸及性能也有一定的影响。当磨损达到一定的程度,超过其使用及安全上限时,则会导致此类零部件的失效。因此,零部件的不合格率逐年攀升。针对此类零部件的失效,如果直接报废、以新换旧,会造成资源的大量浪费。为了改善这种现象,可对其失效零件的尺寸超差或性能待提升部位进行修复,大大提升零部件的再利用率,也充分符合了我国可持续发展战略。零件的内孔磨损和腐蚀是常见的产品失效形式,采用传统工艺对零件内孔进行修复的工艺难度大、修复质量欠佳,易导致零件报废。因此,零件内孔的优质、高效修复是目前亟待解决的技术难题。

目前,内孔修复的常用技术主要有堆焊及激光熔覆。但由于采用堆焊时,往往会产生较大的内应力,零件的变形量也较大,尺寸超差大,修复效果不理想,尤其是对加工余量不足的产品,采用堆焊技术易导致零部件报废。而激光熔覆技术相对于堆焊所产生的热累积小,零件变形小。同时,熔覆材料的多样化选择也能保证其修复层性能可控。因此,采用激光熔覆技术进行内孔修复是较优的选择。

传统的激光熔覆主要是慢速熔覆,得到的熔覆层表面粗糙度较高,通常需要达到一定厚度才能满足后续的加工要求,因此,可能会造成一定材料的浪费。同时,激光作用于基体上的时间较长,增大了热输入,变形及应力都会潜在增加。

为了解决这些问题,高速激光熔覆技术应运而生。高速激光熔覆是指通过改变激光和粉末的作用过程,将大部分激光能量作用于粉末上,粉末在到达熔池前处于熔化或半熔化状态,从而减少粉末在熔池中存在的时间,大大减少对基体的热输入量。高速激光熔覆相较于传统激光熔覆,具有以下优势:1)熔覆效率高;2)熔覆层表面平整,光洁度高;3)可进行薄涂层熔覆(0.2-0.3mm)替代镀铬及中厚涂层熔覆(0.3-1.5mm),特殊情况下也可进行多层熔覆;4)热输入小,工件变形小,对于薄壁及小型零件的加工极具优势。

内壁激光熔覆主要用于零件内孔或内壁的耐磨、耐蚀涂层制备或修复。我司针对某重要客户的产品类型,研制了一套更为合理优秀的加工方案,对传统内孔修复技术实现再升级——内孔高速激光熔覆。该技术可实现直径120mm以上内孔连续加工作业,结合高速熔覆技术将加工效率提升至原来的2-10倍,实现了高效率内壁处理,特别适用于薄壁的处理及变形量要求高的产品。同时,熔覆层厚度灵活可控,可根据实际需要进行调整。

通过对高速激光熔覆层的显微组织进行金相及硬度分析,可以看出高速激光熔覆获得的显微组织晶粒更加细小,晶粒越细化,性能越优良。熔覆层的硬度也可根据具体要求进行成分配比的调整,且硬度均匀,适用于各种硬度需求。

我司对内孔高速激光熔覆技术的开发进一步扩充了激光熔覆设备的加工潜力,该技术不仅可以实现质量可控,生产效率也大大提升,为内孔零件修复提供了新型解决方案。高速激光熔覆技术应用领域十分广泛,涉及冶金、矿山机械、模具、机械制造、石化、轻工、能源、交通、汽车、五金工具及军工等行业,我司仍不断在薄壁高精度零部件修复、超耐蚀内壁金属涂层等领域开展进一步研究,努力使高速激光熔覆技术持续为各行各业客户服务,创造价值。


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