激光再制造技術(shù)的主要種類
1、激光淬火
激光淬火技術(shù)是利用聚焦后的激光束進(jìn)射到鋼鐵材料表面,使其溫度迅速升高到相變點(diǎn)以上,當(dāng)激光移開后,由于仍處于低溫的內(nèi)層材料的快速導(dǎo)熱作用,使受熱表層快速冷卻到馬氏體相變點(diǎn)以下,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)工件的表面相變硬化。如大型軋輥表面激光熔凝淬火的最大淬硬層深度可以達(dá)到2毫米以上。
2、激光熔覆與合金化
激光熔覆技術(shù)是采用激光束在選定工件表面熔覆一層特殊性能的材料,以改善工件表面性能的工藝。對(duì)于冶金行業(yè)軋輥、導(dǎo)位、輸送輥、夾送輥、剪刃等大量易損件來說,激光熔覆與合金化技術(shù)的最大好處是將軋輥的整體合金化變成表面合金化或者熔覆,使軋輥等易損件的使用壽命大幅度進(jìn)步的同時(shí),生產(chǎn)本錢增加有限。顯然,合金粉末的設(shè)計(jì)、選擇與使用正確與否是該項(xiàng)技術(shù)能否成功的關(guān)鍵。
激光再制造技術(shù)在鋼鐵冶金行業(yè)中的應(yīng)用
1、軋輥的修復(fù)與強(qiáng)化
冶金行業(yè)生產(chǎn)設(shè)備大部分是在高(交變)應(yīng)力、高熱應(yīng)力的惡劣環(huán)境下工作,如連鑄輥、校直輥、槽型輥、半鋼輥、鑄管模、熱(冷)軋工作輥、高爐溜槽、料鐘等。在這些設(shè)備中,各種軋輥無疑是其中最關(guān)鍵的設(shè)備零件,其消耗量大,價(jià)格昂貴,壽命是非不僅與產(chǎn)品本錢密切相關(guān),而且直接決定鋼鐵制品的質(zhì)量,尤其是表面質(zhì)量和板型。采用激光堆焊修復(fù)各種軋輥,其中以小型軋輥和局部修復(fù)更為擅長。性能如能新件。
激光淬火技術(shù)可對(duì)各種導(dǎo)軌、大型齒輪、軸頸、汽缸內(nèi)壁、模具、減振器、摩擦輪、軋輥、滾輪零件進(jìn)行表面強(qiáng)化。
激光毛化汽車板由于涂漆后反射映像光澤度高,在國外被稱為“鏡面鋼板”,它是生產(chǎn)高級(jí)轎車面板的優(yōu)質(zhì)板材。因此,激光毛化冷軋薄板(帶)是汽車、家電、電子和輕產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)需求的重要原材料。
2、各種軸類零件磨損、抱瓦、裂紋的修復(fù)
各種軸類零件經(jīng)激光堆焊處理后堆焊層無粗大的鑄造組織,堆焊層及界面組織細(xì)密,晶粒細(xì)化,無孔、砂眼、夾雜、裂紋等缺陷,性能如同新件。
3、冶金行業(yè)中的各種高附加值的大、中、小型齒輪類零件的修復(fù)與強(qiáng)化
激光堆焊技術(shù)可使各種高附加值的大、中、小型齒輪類零件性能得到恢復(fù)。驗(yàn)收指標(biāo)仍按原制造標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。
4、高壓高速風(fēng)機(jī)葉片的修復(fù)
葉片因其工作環(huán)境較為惡劣,葉輪葉片進(jìn)風(fēng)口部位易嚴(yán)重腐蝕與磨損,一般使用3000~4000h即因葉輪葉片腐蝕與磨損失往平衡而報(bào)廢。采用激光堆焊技術(shù)可以使修復(fù)層與原基材為冶金結(jié)合,硬度達(dá)到HRC55左右。服役性能如同新件。
激光再制造技術(shù)的成本分析
激光加工最大的成本在于設(shè)備的一次性投資比較昂貴,一旦設(shè)備投進(jìn)之后,在不考慮設(shè)備投進(jìn)本錢的條件下,運(yùn)行本錢比較低。由于鋼鐵冶金設(shè)備中的軋輥、軸類零件、葉片以及齒輪等都是高附加值的零件,激光加工的用度均在原值的25%以下。而且激光加工的周期短,可以大大節(jié)約維修的時(shí)間,從而保證了及時(shí)生產(chǎn),并且性能如同新件。
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