矿用机械易损部件激光熔覆再制造可行性研究报告
工程机械实施再制造的可行性分析
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工程机械实施再制造的可行性分析工程机械作为生产施工的主角,一直以来扮演着至关重要的角色。
在目前国家经济和工程建设领域迅速发展的形势下,工程机械的需求量也得到持续增长。
然而,随着环境保护意识的增强和资源回收利用的重视,工程机械再制造逐渐成为了一种新的选择。
本文将对工程机械实施再制造的可行性进行分析。
一、再制造的定义及优势再制造是指经过一系列专业的工艺过程,将原有的废旧物品重新加工、修复、更新,以达到与新的产品相似或相同的质量和效果的一种技术。
再制造可优化物品的资源利用,有效减少浪费和环境污染,同时其技术也可以为环保经济和可持续发展提供新的机遇。
在工程机械的再制造方面,再制造的优势是明显的。
1、资源节约:工程机械再制造可以充分利用旧机械的好部位,对损坏的部分进行翻新或更换。
废旧工程机械的再利用,可以减少废旧机械所占用的场地和资源,也可以有利于减少环境与安全风险。
2、环境保护:工程机械再制造可以大大减少资源的浪费和环境污染。
由于旧机械的零部件均可再利用,这就能减少废弃物的数量和占用的场地,再制造能够节约大量的可再生资源并减轻对不可再生资源的开采,减少空气和土地污染。
3、节省成本:工程机械再制造相当于重新安装和改进老机器。
作为复杂的机械装置,一些工业机器的修复成本可能非常高,但是把这些旧机器用再制造技术改造后,不仅可以得到一个几乎一样的新机器,还能大大降低生产和维修成本,且整个加工过程可以更快更高效地完成。
二、工程机械再制造的实施可行性分析1、再制造市场需求近些年来在全球再制造市场上,再制造的市场逐渐分化了很多细分市场,重点领域涉及:汽车再制造、轮胎再制造、机床再制造、半导体仪器再制造、工具再制造等领域。
工程机械再制造体系是目前较为缺乏的一种再制造市场。
实施工程机械再制造不仅节约了资源,减少了投资成本,同时可以地租金、人员成本等方面较大的节省,更能将工程机械生产企业的产能得到充分的利用,而且还能对产业结构等方面起到很好的推动作用。
激光熔覆技术研究现状及其发展
![激光熔覆技术研究现状及其发展](https://img.taocdn.com/s3/m/a1eb43a7162ded630b1c59eef8c75fbfc77d9428.png)
激光熔覆技术研究现状及其发展一、本文概述激光熔覆技术,作为一种先进的表面处理技术,近年来在材料科学、机械制造、航空航天等领域引起了广泛关注。
本文旨在全面综述激光熔覆技术的研究现状及其发展趋势,以期为相关领域的研究人员和技术人员提供有价值的参考。
文章首先将对激光熔覆技术的基本原理、特点及其应用领域进行简要介绍,然后重点分析当前激光熔覆技术的研究热点和难点,包括材料选择、工艺优化、性能评估等方面。
在此基础上,文章将探讨激光熔覆技术的发展趋势和未来展望,包括新材料、新工艺、新技术的应用以及环境友好型、智能化、高效化的发展趋势。
通过本文的综述,读者可以对激光熔覆技术的最新研究成果和发展动态有一个全面而深入的了解,为相关领域的研究和实践提供有益的借鉴和指导。
二、激光熔覆技术的研究现状激光熔覆技术自问世以来,就凭借其独特的优势在材料科学与工程领域引起了广泛的关注和研究。
该技术以其高精度、高能量密度和快速加热冷却过程等特点,使得在材料表面实现高质量、高性能的熔覆层成为可能。
随着科技的不断发展,激光熔覆技术的研究现状呈现出以下几个主要特点。
在材料选择方面,激光熔覆技术已经不仅仅局限于金属材料的熔覆。
近年来,陶瓷、高分子材料甚至复合材料的激光熔覆也开始得到研究,这极大地扩展了激光熔覆技术的应用范围。
同时,对于金属材料的熔覆,也逐步实现了多元化,涵盖了铁基、镍基、钴基等多种合金材料。
在熔覆过程控制方面,研究者们通过引入数值模拟、智能控制等技术手段,实现了对激光熔覆过程更为精准的控制。
这包括对激光功率、扫描速度、送粉速度等关键参数的优化,以及对熔池温度、形貌的实时监控和调控。
这些技术的发展,使得激光熔覆的质量稳定性和重复性得到了显著提升。
再次,在熔覆层性能提升方面,研究者们通过设计合理的熔覆层结构和成分,实现了对熔覆层硬度、耐磨性、耐腐蚀性等多种性能的提升。
同时,还通过引入纳米颗粒、增强相等手段,进一步优化了熔覆层的显微组织和性能。
激光熔覆项目可行性研究报告立项申请报告范文
![激光熔覆项目可行性研究报告立项申请报告范文](https://img.taocdn.com/s3/m/a364c2ee85254b35eefdc8d376eeaeaad1f316fb.png)
激光熔覆项目可行性研究报告立项申请报告范文一、项目背景与意义激光熔覆技术是一种通过激光加热并熔化金属粉末,将其喷射到工件表面进行涂层形成的先进表面处理技术。
该技术具有高温高能量、低污染、高精度等优点,可用于提高工件表面的硬度、耐磨性、耐蚀性等性能。
随着制造业的不断发展,对于工件材料性能的要求也越来越高,激光熔覆技术应运而生。
本项目旨在通过对激光熔覆技术的研究,提高工件表面性能,满足高性能材料的需求。
二、项目内容及目标本项目的主要内容包括:激光熔覆技术的研究与开发、工艺参数优化、涂层表面性能测试等工作。
通过激光熔覆技术对工件进行表面涂覆,可以提高工件的硬度、耐磨性、耐蚀性等性能。
同时,通过优化工艺参数,提高涂层的质量和稳定性。
目标是实现激光熔覆技术在工件表面处理领域的应用,推动我国制造业的技术创新和产业升级。
三、项目可行性分析1.技术可行性:激光熔覆技术在国内外已经得到广泛应用,具备成熟的研究基础和技术支持。
经过初步调研和实验验证,该技术具有良好的应用前景和市场推广潜力。
2.经济可行性:激光熔覆技术可以通过提高工件表面性能,延长工件的使用寿命,减少维修和更换成本。
同时,该技术也有较高的投资成本,需要进行经济评估并确定合理的价格策略。
3.社会可行性:激光熔覆技术的应用可以提高工件的性能和质量,推动我国制造业的升级和发展。
同时,该技术也具有环保和低能耗的特点,符合现代社会的可持续发展要求。
四、项目实施方案1.科研人员:组建专业研发团队,包括激光技术专家、材料科学专家、工艺工程师等。
2.实验设备:购置先进的激光熔覆设备和相关实验设备,以及相应的安全保护设施。
3.实验方案:制定详细的实验方案,包括材料选择、工艺参数优化、涂层性能测试等,确保实验的科学性和准确性。
4.实验验证:根据实验方案进行激光熔覆工艺的研究与开发,并对涂层的性能进行测试和评估。
五、项目预期成果本项目的预期成果包括:1.完善的激光熔覆技术研究成果和知识产权;2.应用于工业生产的激光熔覆工艺及相关参数;3.优化的工件涂层性能,提高工件表面的硬度、耐磨性和耐蚀性;4.推动激光熔覆技术在制造业的应用,促进我国制造业的技术创新和产业升级。
激光熔覆技术用于高附加值部件和设备的修复再制造
![激光熔覆技术用于高附加值部件和设备的修复再制造](https://img.taocdn.com/s3/m/e36bc062a98271fe910ef969.png)
在金属基 体表 面制 备 出以添加 的粉 末为 主体 的 ,与基体 呈
冶 金 结 合 的 涂 层 制 备 技 术 ( 1 ,是 一 种 先 进 实 用 的修 复 图 ) 强 化 技 术 ,可 用 来 提 高 基 体 金 属 的 耐 蚀 耐 磨 性 能 、修 复 高
附加值 的部件或 直接制造 出三维实 体 、处 理对热 敏感 和对
1激 光熔 覆技 术 特 点 及 修 复 流 程 .
激 光 熔 覆 是 一 种 以激 光 为 热 源 、 以粉 末 为 添 加 材 料 ,
单 道 送 粉 一 次 涂 覆 厚 度 在 02 20 . . ~ mm; 能进 行 选 区熔 覆 ,材 料 消 耗 少 ,具 有 卓 越 的性 能 价 格 比 ;光 束 瞄 准 可 使 难 以接 近 的 区 域 熔 覆 ;工 艺过 程 易 于实 现 自动 化 。 激 光 熔 覆 依 据 合 金 粉 末 供 应 方 式 的 不 同 ,可 分 为 两 大 类 : 预 置 法 和 同 步 送 粉 法 。 预 置 法 是 先 将 粉 末 与 粘 结 剂 混 合 后 以 某 种 方 法 预 先 均 匀 涂 覆 在 基 体 表 面 ,然 后 采 用 激 光 束 对 合 金 涂 覆 层 表 面 进 行 照 射 ,涂 覆 层 表 面 吸 收 激 光 能 量
变较 小 ,尤其 是采用高功 率密度快 速熔覆 时 ,变形 可降 低 到零 件的装配 公差 内;粉 末选择几 乎没有 任何 限制 ,尤 其
在 低 熔 点 金 属 表 面熔 覆 高熔 点 合 金 ;熔 覆 层 的厚 度 范 围 大 ,
航空 部门 中所使 用 的高温 、高速部件 由于 工作环 E业 境苛刻 ,而这些部 件价值 通常非常 高 ,部件 的修复 延寿 问
激光熔覆设备需求调研报告
![激光熔覆设备需求调研报告](https://img.taocdn.com/s3/m/e634ade5d05abe23482fb4daa58da0116c171fa0.png)
激光熔覆设备需求调研报告激光熔覆技术是一种无污染、高效率的表面改性技术,在工业制造中具有广泛的应用前景。
为了满足不断发展的实际需求,对激光熔覆设备的需求进行了调研,在以下几个方面进行了分析和总结。
一、市场需求分析激光熔覆技术在汽车、航空航天、冶金等领域均有广泛的应用,市场需求较为稳定。
随着工业制造的高速发展,对材料表面强度、耐磨性、耐腐蚀性等要求越来越高,激光熔覆技术成为改进材料表面性能的重要手段。
因此,市场对激光熔覆设备的需求较为旺盛。
二、设备性能需求1. 激光功率密度:激光功率密度决定了材料的熔化深度和熔覆层的质量。
大功率激光器可以提供更高的功率密度,但也会增加设备的成本和体积。
因此,根据用户需求,激光熔覆设备的功率密度需求有所变化。
2. 加工速度:加工速度是衡量设备效率的一个重要指标。
随着生产效率的要求越来越高,用户对设备的加工速度要求也越来越高。
因此,激光熔覆设备应具备较高的加工速度,以提高生产效率。
3. 稳定性和可靠性:激光熔覆设备的稳定性和可靠性直接影响到生产效率和产品质量。
设备在长时间运行时不能出现故障和停机,需要有良好的稳定性和可靠性。
4. 操作界面和自动化程度:现代化的激光熔覆设备应具备友好的操作界面和高度的自动化程度。
操作人员可以通过简单的操作就能够完成复杂的工艺过程,提高生产效率和降低操作难度。
5. 设备成本:设备成本是用户考虑的一个重要因素之一。
用户希望能够购买性价比高的设备,即设备的性能和质量能够满足需求,同时价格相对较低。
三、发展趋势分析随着激光技术的不断发展,激光熔覆设备的性能不断提升,应用范围也越来越广泛。
未来的激光熔覆设备有以下几个发展趋势:1. 精密化:随着手持设备和微型设备的需求增加,对激光熔覆设备的精密化要求也越来越高。
未来的设备可能会更小巧,更灵活,以适应不同领域的需求。
2. 智能化:未来的激光熔覆设备可能会集成更多的智能化功能,如自动化调节参数、远程监控等。
激光熔覆案例研究报告
![激光熔覆案例研究报告](https://img.taocdn.com/s3/m/f2c905e5ac51f01dc281e53a580216fc700a53ba.png)
激光熔覆案例研究报告
激光熔覆是一种通过激光加热将覆盖材料熔化并喷涂到基材表面的技术。
它可以使基材表面得到增强,提高其耐磨性、耐腐蚀性和抗疲劳性。
以下是一些激光熔覆案例研究报告:
1. 激光熔覆在航空航天领域的应用:研究对比了使用传统熔覆方法和激光熔覆方法对航空航天零件表面性能的影响。
结果显示,激光熔覆可以提供更高的硬度和耐磨性,从而延长零件的使用寿命。
2. 激光熔覆在汽车制造领域的应用:研究分析了激光熔覆不同材料对汽车零件表面性能的影响。
结果显示,激光熔覆可以显著提高零件的耐蚀性和耐磨性,使汽车更加耐用。
3. 激光熔覆在能源领域的应用:研究探讨了使用激光熔覆技术改善能源设备表面性能的效果。
结果表明,激光熔覆可以有效提高能源设备的耐高温和耐腐蚀性能,从而提高设备的工作效率。
4. 激光熔覆在化工行业的应用:研究比较了使用激光熔覆和传统覆盖方法制备化工设备的性能差异。
结果显示,激光熔覆可以提供更均匀、致密的涂层,并且具有更高的抗腐蚀性能。
以上案例研究报告表明激光熔覆技术在不同行业的应用具有广泛的潜力,并且可以显著提高材料的表面性能。
随着激光技术的不断发展,相信激光熔覆技术将在未来得到更广泛的应用和研究。
基于煤矿设备修复的激光熔覆再制造技术应用思考
![基于煤矿设备修复的激光熔覆再制造技术应用思考](https://img.taocdn.com/s3/m/27db7e21a31614791711cc7931b765ce04087a49.png)
基于煤矿设备修复的激光熔覆再制造技术应用思考摘要:正式进行煤矿生产作业时,煤矿机械设备的应用大幅提升了生产效率。
但是煤矿生产环境较为恶劣,煤矿机械设备应用过程中经常会受到磨损,影响了设备的生产效能,甚至为煤矿企业带来了经济损失。
激光熔覆再制造技术能够有效修复受到磨损的机械设备,保障煤矿机械设备正常的生产,保障煤矿机械设备的寿命,降低企业生产成本。
本文将对激光熔覆再制造技术进行分析,针对其在煤矿设备修复中的应用进行深入思考。
关键词:煤矿设备修复;激光熔覆再制造技术;应用思考前言:国家整体经济水平不断提升的同时,社会生产生活对于煤矿资源的需求也在持续上升,供需变化推动了煤炭资源开采技术的发展,市场上涌现了多种大型煤矿设备,这类设备承担了最主要的煤矿开采工作。
但是煤矿开采环境相对较差,且对操作的要求较高,设备长期处于阴暗、潮湿、腐蚀性较强的环境下工作,多数设备存在高速、重载、摩擦等工况,且设备日以继夜的工作,休息时间较少,因此煤矿机械设备的腐蚀与磨损问题非常严重,这同时也影响了煤矿机械的生产效率,还存在一定的资源浪费现象,导致煤炭企业生产成本加大。
为缓解这一问题,相关人员将激光熔覆再制造技术应用在了煤矿设备修复工作中,这项技术的应用,对于煤矿机械设备而言体现出了显著的修复效果,能够明显提升机械设备使用性能,并延长其使用寿命,大力推动了煤矿企业的进一步发展。
1.激光熔覆再制造技术1.1激光熔覆再制造技术原理激光熔覆再制造技术的原理即通过应用激光合金化、激光熔覆等基本技术,在与现代化制造技术理念相结合,形成的一项修复技术。
激光熔覆再制造技术以金属粉末为基础材料,应用CAD/CAM等计算机技术对激光头、送粉嘴与机床的操作进行控制,同时输送光束与粉末,利用各部件合成的金属笔以激光熔覆的方式修复机械设备受损部位,最终形成与原部件相同的三维实体部件,达到修复的作用。
激光技术随着社会的发展而不断创新,逐渐实现废旧零部件的循环再生,应用激光技术修复废旧部件后继续投入设备中循环利用,可在源头处增强废旧部件的使用性能,延长相关部件的使用寿命。
激光熔覆项目可行性研究报告
![激光熔覆项目可行性研究报告](https://img.taocdn.com/s3/m/69edf75b9a6648d7c1c708a1284ac850ad02042c.png)
激光熔覆项目可行性研究报告激光熔覆技术是一种先进的表面修复技术,广泛应用于航空航天、汽车、船舶、石油化工等领域。
本文将就激光熔覆项目的可行性进行研究和分析。
一、项目概述本项目旨在研究激光熔覆技术在材料表面修复领域的应用,并评估其可行性和经济性。
项目实施周期为一年,研究内容包括激光熔覆技术原理与工艺研究、材料表面修复性能测试、经济效益分析等。
二、技术原理与工艺研究激光熔覆技术是利用高能量密度的激光束瞬间加热熔化表面材料,与基体发生熔融结合,实现表面修复的一种技术。
本项目将通过对不同材料的激光熔覆工艺参数进行优化研究,提高熔覆层与基体的结合强度和表面平整度。
三、材料表面修复性能测试本项目将选取常见的材料表面缺陷,如裂纹、气孔等进行激光熔覆修复,通过金相显微镜、扫描电镜等测试手段,评估修复效果和性能。
同时还将开展熔覆层与基体界面结合强度测试、硬度测试等,以验证激光熔覆修复后材料的力学性能。
四、经济效益分析激光熔覆技术具有高效、精细、低热影响区等特点,相比传统材料修复方法具备更高的经济效益。
本项目将对激光熔覆技术的节能减排效果、工艺周期缩短、修复成本降低等进行经济效益分析,评估其在实际应用中的可行性和商业价值。
五、项目计划本项目将按照以下计划进行推进:1.第一季度:激光熔覆技术原理与工艺研究,确定研究方向和优化参数;2.第二季度:选取材料表面缺陷进行激光熔覆修复,进行修复效果评估;3.第三季度:开展熔覆层与基体界面结合强度测试、硬度测试等,分析修复后材料性能;4.第四季度:进行经济效益分析,撰写项目报告。
六、风险评估1.技术风险:激光熔覆技术在实际应用中还存在一定的不确定性,需要克服工艺参数难以确定等技术难题;2.经济风险:激光熔覆设备投资较大,初期经济成本较高,需要进行详细的经济效益评估和市场调研,降低经济风险。
七、可行性分析结论通过对激光熔覆项目的研究与分析,我们认为该项目具备一定的可行性:1.激光熔覆技术在表面修复领域具有广泛应用前景;2.通过优化工艺参数和材料选择,可以获得良好的熔覆修复效果;3.激光熔覆技术具备高经济效益,在实际应用中有一定的商业价值。
激光熔覆技术在矿山机械领域的研究应用
![激光熔覆技术在矿山机械领域的研究应用](https://img.taocdn.com/s3/m/118aeed8ed3a87c24028915f804d2b160b4e86b4.png)
激光熔覆技术在矿山机械领域的研究应用
朱颖;刘园园;李勉;周中宁
【期刊名称】《煤矿机械》
【年(卷),期】2024(45)3
【摘要】对激光熔覆技术的发展进行深入研究,从技术、工艺、材料以及在矿山机械领域的最新应用四方面分析激光熔覆,总结最新研究成果并探讨其应用方向。
在矿山机械领域,激光熔覆技术广泛用于三机一架(挖掘机、采煤机、刮板输送机和液压支架)的主要部件上。
探讨了激光熔覆目前存在的问题和不足,并对其未来发展趋势与前景进行了展望。
【总页数】3页(P82-84)
【作者】朱颖;刘园园;李勉;周中宁
【作者单位】中煤科工西安研究院(集团)有限公司;中国煤炭科工集团北京华宇工程有限公司;陕西煤业化工技术研究院有限责任公司
【正文语种】中文
【中图分类】TG174.4
【相关文献】
1.激光熔覆技术在航空领域中的研究现状
2.典型激光熔覆技术装备及其在矿山机械上的应用
3.激光熔覆技术在材料领域中的应用
4.[例18]激光熔覆技术在矿山机械设备再制造中的应用
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矿用机械易损部件激光熔覆再制造可行性研究报告3 - 副本
![矿用机械易损部件激光熔覆再制造可行性研究报告3 - 副本](https://img.taocdn.com/s3/m/65941f59e418964bcf84b9d528ea81c758f52edb.png)
矿用机械易损部件激光熔覆再制造(一)可行性研究报告4月15日前言目前,国内已有矿用机械易损部件激光熔覆再制造技术的应用,再制造工程可以使得磨损表面得到修复,恢复零部件使用性能。
也可在设备使用前将易损部位提前熔覆保护层,增强其耐磨性、耐腐蚀性,使设备的使用寿命更长。
再制造工程和产业化可为企业带来巨大利润,成为新的经济增长点。
通过再制造产业化方式,企业可以减少设备,修旧复用,降低生产成本,节省资金、节能、节材和保护环境,增强企业的市场竞争力,具有良好的经济效益和社会效益。
一、煤炭行业现状目前,在多种因素的作用下,煤炭企业运行十分困难。
全国煤企亏损面已经超过八成,且因为产能过剩很严重,仍旧不乐观。
目前,相关部门多次强调,要加快对长期亏损、产能过剩严重的“僵尸”企业的重组整合或退出。
煤炭行业也因此成为承受重压的行业。
以来,煤价已下跌三成,降到不如土豆的价格,坑口吨煤价格甚至卖不过一立方沙子。
很多煤企更是巨亏,不得不通过降薪、甚至停薪留职、内部休假等手段来降本增效。
但即便如此,煤炭“僵尸”企业为了维持现金流,宁愿亏损也不停产。
但实际上,随着煤价不断降低,煤企的资金链已经快顶不住。
数据显示,目前煤炭行业平均资产负债率已经达到67.7%,处于2000年以来最高水平。
面对经营环境恶化日益严重,坚持可持续性发展已经成为所有煤炭企业的共识。
循环经济突破传统观念的束缚,旨在对有限的资源进行高效的重复循环利用。
经济发展是建立在维护自然生态系统良性运行的基础上,注重减少资源消耗、降低废弃物排放和提高资源使用率,最大限度地实现资源的有效利用。
煤炭企业,作为典型的资产密集型企业,其生产能力、生产效率、企业利润在很大程度上取决于设备完好的水平。
其中,设备保养和维修也是重要组成部分。
目前煤矿企业的现状,要求煤矿机电设备高效的重复循环利用,延长设备的使用寿命,以节约生产成本。
故而加强对煤矿机电设备的维修和重复利用将有广阔的空间和利润。
激光熔覆技术研究
![激光熔覆技术研究](https://img.taocdn.com/s3/m/d1a3d867a4e9856a561252d380eb6294dd88228c.png)
熔覆材料应具有高的硬度、耐磨性、抗疲 劳性和抗冲击性。
激光熔覆材料的制备方法
粉末冶金法
将金属粉末、非金属粉末或复 合粉末按照一定的比例混合, 经过压制、烧结和熔炼等工艺
制备成熔覆材料。
热喷涂法
将熔覆材料加热至熔融状态,通 过高速气流将其喷射到基体表面 形成熔覆层。
激光熔覆法
将熔覆材料放置在基体表面,通过 激光照射使熔覆材料和基体表面同 时熔融,并快速凝固形成熔覆层。
激光熔覆技术可以制备多种涂层材 料,如合金、陶瓷等,以满足不同 材料的表面改性和修复需求。
激光熔覆技术可以控制涂层成分和 组织结构,以满足不同应用需求。
激光熔覆技术具有非接触式加热和 快速冷却等特点,可以减少工件变 形和热影响区,提高工件性能和精 度。
激光熔覆技术的应用范围
激光熔覆技术可以用于各种机 械零件的表面改性和修复,如 发动机、液压系统、传动系统 等。
激光熔覆层的力学性能
硬度
激光熔覆层的硬度通常比 基材高,这有助于提高材 料的耐磨性和耐腐蚀性。
韧性
激光熔覆层的韧性也得到 改善,降低了材料的脆性 ,提高了材料的抗疲劳性 能。
抗高温性能
由于激光熔覆层的熔点较 高,因此具有较好的抗高 温性能,可以在高温环境 下使用。
激光熔覆层的耐磨性能
耐磨性
01
激光熔覆层具有较好的耐磨性,可以有效地保护基材免受磨损
激光熔覆工艺中的问题及解决方法
气孔
气孔是激光熔覆中常见的缺陷之一,主要由熔池内气体 逸出形成。解决方法包括提高保护气体的纯度和流量, 降低熔池温度等。
裂纹
由于激光熔覆过程中熔池快速凝固,产生较大的内应力 ,可能导致裂纹产生。解决方法包括优化工艺参数,降 低冷却速度,增加涂层厚度等。
煤矿机械中激光熔覆技术的应用
![煤矿机械中激光熔覆技术的应用](https://img.taocdn.com/s3/m/09ff2a1c102de2bd970588bf.png)
煤矿机械中激光熔覆技术的应用摘要:在煤矿生产过程中,煤矿机械的广泛应用起到了关键性的作用。
但由于煤矿生产条件恶劣,极易造成煤矿机械设备严重磨损失效,给煤矿企业带来了较大的经济损失。
应用激光熔覆技术能够对受到磨损的煤矿机械设备进行修复,延长设备的使用寿命,从而降低企业生产本钱。
基于此,本文就煤矿机械磨损失效的类别及原因进行分析,探讨激光熔覆技术在磨损失效的煤矿机械设备中的具体应用。
关键词:激光熔覆技术;煤矿机械;应用随着我国社会经济的快速开展,对煤炭等矿产资源的需求量也越来越大。
煤炭资源的开采技术也随之在不断改良更新,其中,煤矿机械作为煤矿开采中的主要工具,承当着重要的角色。
但是,煤矿开采通常环境恶劣、条件苛刻,煤矿机械设备会长期处于潮湿、腐蚀性较强的工作环境中,多数机械设备长期承受着高速、重载、摩擦等高负荷工作,同时,局部煤矿机械设备作业时不分昼夜,常年累月地运转工作。
因此,煤矿机械面临的最主要问题就是受到严重的腐蚀和磨损,这不仅对煤矿开采造成了影响,还造成了大量的资源浪费,增加了生产本钱。
为了解决这一严重问题,激光熔覆技术开始开展并被广泛应用于煤矿机械的修复工作中,它能够有效修复磨损机械设备,提高机械设备的使用性能,延长其使用寿命,对煤矿企业的生产开展具有重要意义。
1煤矿机械磨损失效的主要类别煤矿机械设备在煤矿开采工作中会受到不同类型的磨损失效,主要有截齿磨损失效、齿轮和轴类等零部件磨损、刮板输送机溜槽磨损失效、液压支护失效等。
下列具体分析上述煤矿机械零部件的磨损情况。
1.1截齿磨损失效截齿是采煤机中负责截割工作的零部件,在进行煤炭开采作业时,直接作用于坚硬的煤层煤层的坚硬程度非常高,到达HV900~1100,因此,截齿在截割时,会受到较大的冲击载荷以及剪切应力,导致截齿经常性受到损坏。
此外,在截割作业时,遇到较硬的煤矿层时,会产生较大的摩擦力,进而产生高温,在高温的影响下,进一步加剧了截齿的磨损,甚至导致齿轮断裂,直接造成了资金损失。
激光熔覆实验报告
![激光熔覆实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/3f6a7bd2e45c3b3567ec8b9b.png)
激光熔覆实验报告1.实验目的1)熟悉激光熔覆的概念、特性和基本方法;2)了解激光熔覆所涉及的激光器、加工机床、送粉器和喷嘴;3)用侧向送粉法在45钢表面进行镍基合金的激光熔覆,优化工艺参数获得良好的熔覆层;4)测量熔覆层的尺寸,观察显微组织。
2.实验原理激光熔覆是指以不同的添料方式在被熔覆基体表面上放置被选择的涂层材料经激光辐照使之和基体表面一薄层同时熔化,并快速凝固后形成稀释度极低,与基体成冶金结合的表面涂层,显著改善基层表面的耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化及电气特性的工艺方法,从而达到表面改性或修复的目的,既满足了对材料表面特定性能的要求,又节约了大量的贵重元素。
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。
熔覆材料:目前应用广泛的激光熔覆材料主要有:镍基、钴基、铁基合金、碳化钨复合材料。
其中,又以镍基材料应用最多,与钴基材料相比,其价格便宜。
工艺设备原理熔覆工艺:激光熔覆按熔覆材料的供给方式大概可分为两大类,即预置式激光熔覆和同步式激光熔覆。
预置式激光熔覆是将熔覆材料事先置于基材表面的熔覆部位,然后采用激光束辐照扫描熔化,熔覆材料以粉、丝、板的形式加入,其中以粉末的形式最为常用。
同步式激光熔覆则是将熔覆材料直接送入激光束中,使供料和熔覆同时完成。
熔覆材料主要也是以粉末的形式送入,有的也采用线材或板材进行同步送料。
预置式激光熔覆的主要工艺流程为:基材熔覆表面预处理---预置熔覆材料---预热---激光熔化---后热处理。
同步式激光熔覆的主要工艺流程为:基材熔覆表面预处理---送料激光熔化---后热处理。
按工艺流程,与激光熔覆相关的工艺主要是基材表面预处理方法、熔覆材料的供料方法、预热和后热处理。
3.实验设备YLS-2000(IPG)光纤激光器、45钢板材(40╳60╳15),Ni基合金粉末。
激光熔覆可行性研究报告
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激光熔覆可行性研究报告一、引言激光熔覆是一种高效的表面改性技术,通过用激光束对工件表面进行加热,快速熔化表面材料,然后凝固形成一层均匀的涂层。
激光熔覆技术具有熔合深度大、精细组织、成形快、变形小等优点,已经广泛应用于航空航天、汽车制造、船舶制造、造纸、电力、石油化工等领域。
本报告旨在研究激光熔覆技术在工业生产中的可行性,并对其应用前景进行分析。
二、激光熔覆技术的原理与特点激光熔覆技术是利用激光束对工件表面进行局部加热,熔化表面材料并实现涂层的形成。
其主要特点包括以下几点:1. 高能量密度:激光束的能量密度非常高,可以快速加热工件表面,瞬间熔化材料;2. 精密加热控制:激光束可以进行精确的聚焦和定位控制,实现对涂层的精确加热和凝固;3. 低热影响区:由于激光熔覆的加热速度非常快,能量输入量小,因此热影响区较小,可以减少材料的变形和组织的改变;4. 高质量涂层:激光熔覆的涂层组织致密、结合力强,具有优良的耐磨、耐腐蚀、耐高温等性能。
综上所述,激光熔覆技术具有高效、精密、高质量等优点,适用于对工件表面进行精细改性和保护。
三、激光熔覆技术在工业生产中的应用1. 航空航天领域:航空发动机涡轮叶片、航空发动机内衬等零部件对涂层质量要求非常高,激光熔覆技术可以实现对这些零部件的高质量表面涂层处理;2. 汽车制造领域:汽车发动机气缸套、气门座圈、曲轴等零部件需要具有耐磨、耐热、耐腐蚀等性能,激光熔覆技术可以实现对这些零部件的表面强化处理;3. 船舶制造领域:船舶的螺旋桨、船舶柴油机缸套等零部件需要具有抗海水侵蚀、耐磨等性能,激光熔覆技术可以实现对这些零部件的表面保护处理;4. 电力领域:火力发电锅炉管道、水力发电涡轮叶片等零部件需要具有耐磨、耐高温等性能,激光熔覆技术可以实现对这些零部件的高温涂层处理。
综上所述,激光熔覆技术在航空航天、汽车制造、船舶制造、电力等领域均有广阔的应用前景。
四、激光熔覆技术的现状分析当前,国内外对激光熔覆技术的研究与应用已经取得了丰硕的成果。
激光熔覆技术在机械设备制造中的应用研究
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激光熔覆技术在机械设备制造中的应用研究激光熔覆技术是一种先进的表面修复和改性技术,在机械设备制造领域具有广泛的应用前景。
通过将激光束聚焦在工件表面上,熔化填充材料形成一层新的涂层,可以提高机械设备的耐磨性、耐腐蚀性和耐高温性能,从而延长设备的使用寿命。
本文将对激光熔覆技术在机械设备制造中的应用进行深入研究和探讨,以期为工程师和研究人员提供有价值的参考和指导。
首先,激光熔覆技术在金属材料的修复和涂层增加方面具有显著优势。
在机械设备制造中,金属零件往往是承担高压、高速、高温和严酷工况的重要部件。
由于长期使用和环境因素的影响,金属零件表面容易出现磨损、腐蚀和损伤。
而激光熔覆技术可以通过在受损部分添加耐磨、耐腐蚀材料的方法进行修复,并在金属表面形成一层高强度、高硬度的涂层。
这种修复方法不仅可以提高机械设备的使用寿命,还可以减少因零件更换所带来的维修和生产成本。
其次,激光熔覆技术还可以通过改善材料表面性能来提升机械设备的工作效率和能源利用率。
比如,对于高温热电站的叶轮和喷嘴等关键部件,常常需要使用高温耐磨材料。
而激光熔覆技术可以在这些材料表面形成一层陶瓷涂层,有效提高材料的耐磨性和耐高温性能,从而保护关键部件不受高温和高压条件的侵蚀。
此外,激光熔覆技术还可以在汽车制造领域应用于发动机缸体和缸套的涂覆增加。
通过在这些部件表面形成一层低磨损、高润滑的涂层,可以有效降低摩擦损失,减少能源浪费,提高发动机的功率输出和燃烧效率。
此外,激光熔覆技术还可以应用于机械设备的减振和噪音控制。
在很多机械振动和冲击问题中,振动和冲击往往会加速机械设备的磨损和损坏,甚至导致设备的故障和失效。
而激光熔覆技术可以在机械设备的关键部位形成一层阻尼涂层,有效吸收和减少振动和冲击能量,并将其转化为热能散失,从而降低噪音和机械振动的产生。
这种方法不仅可以提高机械设备的可靠性和稳定性,还可以提高设备的工作效率和人员的工作环境。
最后,激光熔覆技术还可以应用于机械设备的制造和加工过程中。
激光熔覆在再制造中的应用
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激光熔覆在再制造中的应用
随着科技的发展和社会的进步,再制造已经成为当今世界的热门话题。
再制造技术可以减少对原材料的消耗,减少能源的消耗,从而为环境做出贡献。
在再制造过程中,激光熔覆技术也发挥着重要的作用。
激光熔覆技术是一种精确的熔合过程,它利用高强度的激光束来熔合金属和非金属材料。
它可以用来熔合不同类型的材料,并可以熔合复杂形状、小尺寸和精度要求较高的零件。
这种技术可以有效地提高部件的连接强度,可以满足再制造中精度高、性能可靠的要求。
激光熔覆技术在再制造中的应用,可以更有效地重建已经破损的部件,重新制作出可靠的性能和优良的外观的新部件。
激光熔覆过程可以有效地减少运输过程中的损耗,以及降低替换部件的成本。
此外,这种技术还可以用于制作多种多样的部件,从而实现部件的小批量生产,降低生产成本。
激光熔覆技术不仅可以应用于再制造,还可以应用于照明应用领域。
激光熔覆技术可以用于照明应用中,可以更准确地控制光照强度,提高亮度,对照明效果有显著的改善。
激光熔覆在再制造中的应用日益广泛,它可以有效的减少生产成本,改善重建的部件性能,提高生产效率。
激光熔覆技术也可以应用于其他领域,以满足用户多样化的需求。
未来,激光熔覆技术将继续推动着再制造领域的发展,并将继续为社会做出贡献。
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矿用机械易损部件激光熔覆再制造可行性研究报告2016年4月15日前言目前,国内已有矿用机械易损部件激光熔覆再制造技术的应用,再制造工程可以使得磨损表面得到修复,恢复零部件使用性能。
也可在设备使用前将易损部位提前熔覆保护层,增强其耐磨性、耐腐蚀性,使设备的使用寿命更长。
再制造工程和产业化可为企业带来巨大利润,成为新的经济增长点。
通过再制造产业化方式,企业可以减少设备投资,修旧复用,降低生产成本,节省资金、节能、节材和保护环境,增强企业的市场竞争力,具有良好的经济效益和社会效益。
一、煤炭行业现状目前,在多种因素的作用下,煤炭企业运行十分困难。
全国煤企2015年亏损面已经超过八成,且因为产能过剩很严重,2016年仍旧不乐观。
目前,相关部门多次强调,要加快对长期亏损、产能过剩严重的“僵尸”企业的重组整合或退出。
煤炭行业也因此成为承受重压的行业。
2015年以来,煤价已下跌三成,降到不如土豆的价格,坑口吨煤价格甚至卖不过一立方沙子。
很多煤企更是巨亏,不得不通过降薪、甚至停薪留职、内部休假等手段来降本增效。
但即便如此,煤炭“僵尸”企业为了维持现金流,宁愿亏损也不停产。
但实际上,随着煤价不断降低,煤企的资金链已经快顶不住。
数据显示,目前煤炭行业平均资产负债率已经达到67.7%,处于2000年以来最高水平。
面对经营环境恶化日益严重,坚持可持续性发展已经成为所有煤炭企业的共识。
循环经济突破传统观念的束缚,旨在对有限的资源进行高效的重复循环利用。
经济发展是建立在维护自然生态系统良性运行的基础上,注重减少资源消耗、降低废弃物排放和提高资源使用率,最大限度地实现资源的有效利用。
煤炭企业,作为典型的资产密集型企业,其生产能力、生产效率、企业利润在很大程度上取决于设备完好的水平。
其中,设备保养和维修也是重要组成部分。
目前煤矿企业的现状,要求煤矿机电设备高效的重复循环利用,延长设备的使用寿命,以节约生产成本。
故而加强对煤矿机电设备的维修和重复利用将有广阔的空间和利润。
企业集团应鼓励内部企业积极开展设备维修业务,节省资金、提高企业的经济效益和社会效益。
二、矿用机械易损部件激光熔覆再制造技术案例分析目前,国内已有矿用机械易损部件激光熔覆再制造技术的应用,再制造工程可以使得磨损表面得到修复,恢复零部件使用性能。
也可在设备使用前将易损部位提前熔覆保护层,增强其耐磨性、耐腐蚀性,使设备的使用寿命更长。
再制造工程和产业化可为企业带来巨大利润,成为新的经济增长点。
通过再制造产业化方式,企业可以减少设备投资,修旧复用,降低生产成本,节省资金、节能、节材和保护环境,增强企业的市场竞争力,具有良好的经济效益和社会效益。
(一)、刮板输送机关键零部件的激光熔覆再制造项目刮板输送机使用环境恶劣,工况苛刻,大量零部件工作表面由于磨损失效而造成整机报废,激光熔覆再制造技术可以使刮板输送机关键零部件的磨损表面得到修复,恢复零部件使用性能。
刮板输送机关键零部件的重复再制造工程可以最大限度地利用废旧资源中蕴含的价值。
有利于缓解煤矿企业设备完好和资金不足的矛盾。
1、经济效益分析据不完全统计,目前全国煤机年产值达到1500亿-1600亿,在用采煤设备为1300多套,其中刮板输送机近40万m,每年购置刮板机耗资180亿元左右。
全国范围内每年都有大量的煤机装备报废,废旧装备是开展再制造的资源基础。
2009年,全国报废刮板输送机195 173t;2010年,全国将报废刮板输送机238 434t。
按照新品价格30%-40%折价计算,预计维修市场每年市场容量为450亿-640亿。
据山东新汶矿业集团统计, 2013年前,每年新采购、新制刮板输送机、转载机20台左右,耗资1.2亿元。
截止目前,设备在用量达到 103台。
若其中的50%具有修复价值,则可满足产能3亿元人民币的再制造工程的资源供应。
1. 1中部槽重复再制造经济效益分析全国规模以上煤炭企业已失效报废的中部槽100多万节,再制造可修复使用的中部槽达到50万节之多,利润高达62亿多。
按年再制造1200节中部槽,一节新中部槽3万元,再制造费用按新品60%计算,预期可为公司创造利润200余万元(利润按10%计算)。
中部槽的激光熔覆采用激光器,激光功率为7千瓦,每节中部槽激光熔覆约需要0.7小时,每节中部槽需要采用激光熔覆专用粉末约2.5公斤,熔覆层厚度约为1.5 mm,熔覆后无需机械加工即可使用。
每节中部槽激光熔覆成本大致如下:1.粉末成本:200元/公斤(粉末成本)×3.5公斤= 700 元/节2.电费:15(激光设备每小时耗电)×0.7(每节需要熔覆时间)≈ 10元/节3.激光器输出窗口镜、外光路聚焦镜片和干燥剂费用:10 元/小时×0.7(每节需要熔覆时间)= 7 元/节4.激光加工设备折旧和维护成本:30 元/小时×0.7(每节需要熔覆时间)= 21 元/节5.人工费(含工人、技术员、管理员和销售员等):70 元/小时×0.7(每节需要熔覆时间)= 49 元/节6.推广宣传和运输等:300 元/节厂房建设和维护费用、水电费:100元/节7.杂费(包含抹布、砂纸、清洗剂、打磨机和冷水机组用蒸馏水等)3元/小时×0.7(每平米需要熔覆时间)= 21 元/节每节中部槽激光熔覆成本合计:700+10+7+21+49+300+100+21≈1208 元/节每节中部槽激光熔覆总加工费:3000元/节目前年均中部槽激光熔覆加工节数:1200节目前年均中部槽激光熔覆加工总额:3000元/节×1200节 = 360 万元目前年均中部槽激光熔覆加工利润约:(3000-1208)×1200节≈ 215万元同时,每节中部槽一次熔覆强化后,即可节约1.5吨钢材,经多次激光熔覆强化处理,该中部槽可以循环利用,使用寿命可延长2-3倍。
提高煤炭产量的同时,显著减少煤炭企业更换中部槽的成本。
1.2 新制中部槽与再制造对比经济效益对比分析新制中部槽与再制造对比分析1.3. 刮板重复再制造经济效益分析易磨损件刮板占刮板输送机、转载机总重量的4%,对其进行再制造修复,则可创利216万元。
新生产、再制造维修刮板基础数据如下:平均一个刮板的重量:50kg年再制造维修刮板数量:2000个一个刮板价格:1800元平均一个刮板再制造费用:新品×60%其中,粉末成本:220元/公斤×3公斤= 660 元经济效益=2000×1800×60%= 216万元再制造利润最高的为刮板输送机、转载机中的链轮轴组传动部分,如链轮、轴等,都可以进行再制造修复。
2、社会效益分析目前国内激光熔覆再制造技术基本成熟,再制造产业已初具规模,再制造各类废旧零部件数量逐年增加,效益十分显著。
刮板输送机关键零部件的重复再制造项目完成后,能够直接为煤矿机械行业创益,首先缓解公司的经济压力;能够降低煤矿生产成本,缓解煤矿压力,减少煤矿机械报废量;再制造关键零部件在刮板机上的应用真正做到节能环保,从很大程度上降低环境保护的压力。
同时该项目将相应创造大量的工作岗位,缓解社会就业压力。
3、环境效益分析刮板输送机关键零部件的激光熔覆重复再制造后的产品各项指标达到或超过新机标准。
同时,激光熔覆再制造技术几乎不产生固体废物,大气污染物排放量比制造新刮板输送机关键零部件降低80%以上。
环境效益非常明显。
4、再制造溜槽、轴、链轮、刮板等图片再制造溜槽图片轴再制造前后对比图片再制造刮板图片再制造链轮图片、再制造轴图片(二、)液压支架立柱激光熔覆再制造项目液压支架立柱是煤矿机械关键设备,立柱长期在酸性腐蚀介质中工作,立柱表面承受着腐蚀、磨损和冲击。
目前立柱修复主要采用电镀工艺,该工艺存在修复后的立柱使用寿命短、可修复次数少和环境污染严重等问题,因此,需要一种新修复技术取代电镀修复技术。
相比较于电镀、电焊和氩弧焊等传统表面涂层技术,激光熔覆技术具有如下一些优点: ①涂层与基体为牢固的冶金结合; ②加热和冷却速度快,涂层组织致密; ③基体热变形和稀释率小。
国内2009年已开始规模采用激光熔覆技术用于立柱的再制造,并在煤矿井下现场试用,通过近六年的生产与使用,获得大量相关的实践经验数据。
1 激光熔覆再制造立柱和电镀修复立柱的性能比较电镀修复是目前主要的立柱修复技术,而激光熔覆再制造是新型的立柱修复技术。
模拟试验和实际应用已经证明,激光熔覆再制造立柱的性能远高于电镀修复立柱的性能。
图 1激光熔覆再制造立柱和电镀修复立柱模拟对比试验是按照中国煤炭行业标准MT313-92,模拟液压支架立柱实际工作环境,对激光熔覆再制造立柱和电镀修复立柱的性能( 密封性能、耐久性能和强度等) 进行对比检测试验,可见,在模拟环境下,激光熔覆再制造立柱使用寿命是电镀修复立柱使用寿命的6倍。
图 2激光熔覆再制造立柱和电镀修复立柱实际使用寿命对比是激光熔覆再制造立柱和电镀修复立柱在同一煤矿同一工作条件下的实际使用寿命对比,应当说明的是,电镀修复立柱使用寿命约为1年-1.5年,激光熔覆再制造立柱,使用时间已近6年,所有立柱尚未出现明显生锈和密封性能下降等质量问题,因此目前无法准确得知激光熔覆再制造立柱的实际使用寿命。
据保守估计,在实际工作环境下,激光熔覆再制造立柱实际使用寿命至少应为电镀修复立柱实际使用寿命的6倍。
激光熔覆再制造立柱的性能远高于电镀修复立柱性能的原因在于: ①激光熔覆层与立柱基体是牢固的冶金结合层; ②在成分和组织方面经过专门设计的激光熔覆不锈钢涂层组织致密,无裂纹和气孔; ③熔覆层厚,强韧性好。
因此激光熔覆再制造立柱具有很好的耐腐蚀、耐磨和抗冲击性能,而电镀镀层与立柱基体结合强度低,镀层中微裂纹和针孔多,耐腐蚀和耐磨损性能低镀层薄而且脆不耐冲击。
2、经济效益分析2.1 目前立柱的激光熔覆再制造和电镀修复各环节费用和市场售价的比较无论是立柱的激光熔覆再制造还是立柱的电镀修复,其市场价格主要由以下6个部分决定: 拆装、运输、清洗、激光熔覆或电镀、机械加工和利润。
以上各部分的大致费用见表1,由该表可见,对于立柱的修复或再制造而言,无论采用何种工艺,拆装、运输、清洗、机械加工的成本相差不大。
上述两种工艺主要不同之处在于: ①激光熔覆或电镀部分。
单一激光熔覆部分的成本( 约为3000元/m2 ) 大致为单一电镀部分成本( 约为500元/m2 ) 的6倍; ②利润部分和市场售价。
由于激光熔覆再制造立柱的使用寿命约为电镀修复立柱使用寿命的6倍,因此,如表1所示,目前单位表面积激光熔覆再制造立柱的市场售价和利润比电镀修复立柱的市场售价和利润高出很多。
应当说明的是,表1主要是根据外地公司情况而言,表1中各个因素的数值显然会随立柱修理时运输距离和修理厂家等情况的不同而有所不同,因此,表1中的数据是大致的,并非精确数值。