激光熔覆技术在行业中的应用讲解资料讲解

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激光熔覆技术在行业中的应用讲解

激光熔覆技术在行业中的应用讲解

激光熔覆技术在行业中的应用1、涡轮动力设备修复和改造在冶金、石油、化工、电力、铁路、船舶、矿山、航空等国民经济支柱产业中使用着大量的涡轮转动设备,例如:汽轮机、离心压缩机、轴流风机、螺杆压缩机、高炉透平发电 TRT 、烟气轮机、发电机、往复式压缩机、飞机发动机、地面燃机、水轮机、制氧机、水泵、柴油机、工业透平、增速机等等。

特别是 70年代末以来引进的大量进口涡轮转动设备(机组, 经过长周期各种工况条件下服役,因腐蚀、磨损和疲劳等因素,所有设备(机组均存在着使用中的损伤失效, 有的则处在报废或即将报废状态。

而常规的技术和工艺方法不能, 也不敢动及这些关键的、价值贵重的设备(机组,稍有失误将造成设备(机组失效和破坏, 从而带来的是潜在的巨大的产值和经济损失。

在钢铁冶金行业,涡轮转动设备 (机组是提供能源和动力的载体。

钢铁企业拥有的各种规格进口和国产的轴流压缩机(风机,单级、多级离心鼓风机、引风机、除尘风机、 H 型氧压机、氮压机、螺杆压缩机、自备电厂的各种型号汽轮机、高炉能量回收使用的单级、双级透平发电 TRT 机组、各种发电及电动机、大型水泵等涡轮动力设备。

再制造工程技术为这些重大关键设备(机组提供了安全可靠,质量保障,性能稳定提升的综合技术。

激光熔覆仿形技术和激光快速成形技术在这些关键设备和零部件修复及再造应用, 又使再制造工程技术得到发展。

例如, 2007年11月份,天津大族烨峤激光公司应用再制造工程技术和激光熔覆仿形技术修复津西钢铁公司 AV40-12型轴流压缩机的动、静叶片; 2008年 3月份,修复津西钢铁公司2MPG4.5-175/145型高炉透平“一拖二” 式 TRT 机组的动、静叶片并进行两台机组的拆装、调试和检测的全方位“交钥匙”工程。

现在,经修复的两台机组已经投入生产服役,运行良好,平稳可靠。

而且,采用激光熔覆仿形技术修复后的两台机组的所有动、静叶片都可比原设计制造的新叶片提高使用寿命 50-100%,仅此两台设备可为津西厂节省约 500多万元维修资金。

激光熔覆在地铁中的应用_概述说明以及解释

激光熔覆在地铁中的应用_概述说明以及解释

激光熔覆在地铁中的应用概述说明以及解释1. 引言1.1 概述本文将探讨激光熔覆技术在地铁中的应用。

激光熔覆是一种高精度、高效率的修复方法,逐渐在各个领域得到广泛应用。

随着城市交通需求的增长和地铁系统的扩建,对地铁设施保护和维护提出了更高要求。

因此,探索激光熔覆技术在地铁中的应用将促进地铁系统的可持续发展和安全运营。

1.2 文章结构本文分为五个部分进行论述。

首先,我们将介绍概述以及文章结构,明确本文涉及内容和章节划分。

第二部分是激光熔覆技术的概述,在这一部分中,我们将介绍激光熔覆的原理,并阐述其在地铁中的应用背景,并与传统修复方法进行对比。

接下来,第三部分将通过具体场景进行分析,包括隧道衬砌修复、轨道交通设施保护和维护以及噪音和振动控制等方面。

第四部分将重点讨论激光熔覆在地铁中的优势和挑战,包括对技术进行优势分析、挑战与解决方案的探讨以及经济效益和环境影响方面的评估。

最后,我们将在第五部分总结已讨论内容,并展望激光熔覆技术在地铁中未来的发展趋势和前景。

1.3 目的本文旨在为读者提供一个全面而清晰的了解激光熔覆技术在地铁中应用的综述。

通过对该技术原理、应用背景、优势和挑战等方面进行深入探讨,希望能够加深人们对激光熔覆技术在地铁系统中重要性的认识,并进一步促进其在实际工程领域的推广和应用。

同时,本文还将展示激光熔覆技术未来发展的前景,以期引起更多关注和研究投入,为地铁系统建设及运营提供更可靠、经济高效且环保可持续的解决方案。

激光熔覆技术概述:2.1 激光熔覆原理激光熔覆是一种表面修复和保护技术,通过利用高能密度的激光束对工件表面进行局部加热,将金属或合金粉末喷射到加热区域,然后在凝固过程中与基材结合。

这种方式可以实现对地铁构件表面的修补和改良。

2.2 激光熔覆在地铁中的应用背景地铁系统在城市交通中扮演着重要角色,但长期运行会导致部分设施出现损坏和磨损。

为了确保地铁的正常运行和乘客安全,需要对地铁隧道衬砌、轨道以及其他设施进行维护和修复。

激光熔覆技术的原理和应用

激光熔覆技术的原理和应用

激光熔覆技术的原理和应用激光熔覆技术是一种将一层或多层材料熔化并覆盖在基底材料表面的表面改性技术。

其原理是利用高能量激光束的热效应使材料熔化,并在凝固过程中形成一层新的材料。

激光熔覆技术广泛应用于工业领域,如航空航天、汽车、冶金和电子等领域,以提高材料的性能和延长其使用寿命。

激光熔覆技术的原理是利用激光束的高能量浓度使材料迅速升温并熔化,然后形成一层新的材料。

其主要步骤包括熔化、溶解和凝固三个阶段。

首先,激光束的高能量聚焦在材料表面,使其迅速升温并熔化。

接下来,激光束的移动速度决定了材料的溶解程度和覆盖层的厚度。

最后,在激光束的作用下,熔化的材料迅速凝固形成一层新的材料。

首先,它可以将多种材料熔融在一起,形成覆盖层。

这样可以在基底材料上形成一种新的材料,提高基底材料的性能。

例如,可以将陶瓷和金属熔融在一起,形成具有陶瓷硬度和金属韧性的覆盖层。

其次,激光熔覆技术可以在材料表面形成非常细小的晶粒结构。

这种细小的晶粒结构可以提高材料的硬度和抗磨损性能。

同时,细小的晶粒结构还可以提高材料的强度和耐腐蚀性能。

此外,激光熔覆技术可以在表面形成非常薄的覆盖层。

这种薄的覆盖层不会改变基底材料的尺寸和形状,从而提高工件的精度和形状精度。

同时,薄的覆盖层还可以减小材料的重量,并提高材料的导热性能。

其次,激光熔覆技术可以用于提高材料的性能。

例如,可以在金属表面形成陶瓷覆盖层,从而提高金属的硬度和抗磨损性能。

同时,还可以在材料表面形成耐腐蚀的覆盖层,提高材料的耐腐蚀性能。

另外,激光熔覆技术还可以用于合金化处理。

例如,可以将两种或多种材料熔融在一起,形成具有多种性能的新材料。

这种合金化处理可以使材料具有更高的强度、硬度和耐磨性能。

总之,激光熔覆技术是一种重要的表面改性技术,可以提高材料的性能和延长使用寿命。

它的原理是利用激光束的高能量浓度使材料熔化,并形成一层新材料。

应用领域广泛,包括零件修复和再制造、提高材料性能和合金化处理等。

激光熔覆技术在工业中的应用讲解

激光熔覆技术在工业中的应用讲解

激光熔覆技术在工业中的应用讲解激光熔覆技术是近年来兴起的一种先进的表面修复技术,广泛应用于工业领域。

它通过利用高能量激光束瞬间熔化金属粉末,将其喷射到被修复表面上,形成一层均匀、致密的覆盖层。

下面将详细讲解激光熔覆技术在工业中的应用。

首先,激光熔覆技术在工业机械领域的应用非常广泛。

机械设备在长时间使用过程中,由于摩擦、磨损等因素会导致关键零部件表面破损,这时可以使用激光熔覆技术进行修复。

通过熔覆修复,可以恢复零部件的原有尺寸和功能,提高设备的使用寿命,减少维修成本。

例如,汽车发动机缸套、齿轮、轴承座等关键零部件的破损,可以通过激光熔覆技术进行修复,延长设备的使用寿命,减少零部件更换成本。

其次,激光熔覆技术在航空航天领域的应用也非常重要。

航空航天设备通常需要具备轻量化、高强度和耐高温等特点,而激光熔覆技术可以在零部件表面形成一层高质量的覆盖层,达到这些要求。

例如,航空发动机的涡轮叶片,由于高温和高速气流的冲击,容易发生破损。

使用激光熔覆技术进行修复,可以在叶片表面形成一层高温耐磨的覆盖层,提高叶片的耐久性和性能,确保发动机的正常运行。

此外,激光熔覆技术还被广泛应用于模具制造和修复领域。

模具在使用过程中容易磨损、变形或受损,影响产品质量和生产效率。

激光熔覆技术可以快速修复模具表面,恢复其原有的形状和尺寸。

通过激光熔覆修复,可以减少模具更换频率,节约生产成本。

同时,激光熔覆技术还可以通过在模具表面形成特殊的功能性覆盖层,如耐磨、抗腐蚀等,提高模具的使用寿命和性能。

另外,激光熔覆技术在船舶制造和维修领域的应用也非常重要。

船舶船体和螺旋桨等重要部件长期在海洋环境下工作,容易受到海洋生物腐蚀、磨损和冲击等影响。

通过激光熔覆技术的修复,可以为船舶提供一层具有抗腐蚀、耐磨和防污性能的表面涂层,延长船舶使用寿命,并降低维修成本。

总结来看,激光熔覆技术在工业中的应用非常广泛。

无论是机械设备、航空航天器、模具还是船舶等领域,都可以利用激光熔覆技术进行零部件的修复和表面涂层的加工。

浅述激光熔覆技术的应用

浅述激光熔覆技术的应用

浅述激光熔覆技术的应用【摘要】激光熔覆技术是一种先进的表面修复和涂覆技术,应用广泛。

在汽车制造领域,激光熔覆技术可以提高汽车零部件的耐磨耐蚀性能;在航空航天领域,可以用于修复和加固飞机引擎零部件;在能源装备领域,可用于延长发电设备的使用寿命;在模具制造领域,可以提高模具的耐磨性和使用寿命;在机械制造领域,可以提高机械零部件的表面硬度。

激光熔覆技术的应用为各个领域带来了更高的效率和更长的使用寿命,并且随着技术的不断发展,其应用领域还将继续扩大。

激光熔覆技术的发展前景十分广阔,为各行业的发展带来了新的机遇和挑战。

【关键词】激光熔覆技术, 应用领域, 汽车制造, 航空航天, 能源装备, 模具制造, 机械制造, 发展前景1. 引言1.1 激光熔覆技术简介激光熔覆技术是一种通过激光束熔化表面材料并与基体材料相融合的先进表面处理技术。

它可以在不改变工件整体性能的情况下,通过在表面形成具有良好性能的合金层或涂层来提高工件的耐磨性、耐腐蚀性和疲劳强度。

激光熔覆技术具有热影响区小、熔覆层与基体结合强度高、成形能力强等优点,因此在各个行业得到广泛应用。

激光熔覆技术的基本过程包括准备基体表面、激光预热、激光熔覆合金粉末等步骤。

通过控制激光功率、扫描速度和熔覆层厚度等参数,可以实现对熔覆层性能的调控,从而满足不同工件的需求。

随着激光技术的发展和应用领域的不断扩大,激光熔覆技术在汽车制造、航空航天、能源装备、模具制造和机械制造等领域都有重要应用,为各行各业提供了高效、精密的表面处理解决方案。

随着材料科学、激光技术和工程技术的进步,激光熔覆技术的发展前景将更加广阔。

2. 正文2.1 汽车制造领域的应用激光熔覆技术在汽车制造领域的应用广泛而重要。

通过激光熔覆技术,汽车制造商可以实现高精度、高效率和高质量的零件制造。

这对于汽车行业来说至关重要,因为汽车零件的质量直接影响到汽车的性能和安全性。

在汽车制造中,激光熔覆技术可以用于修复受损零件、增强零件表面硬度和耐磨性、提高零件的耐蚀性能等。

激光熔覆技术的原理和应用

激光熔覆技术的原理和应用

激光熔覆技术的原理和应用1. 激光熔覆技术的简介激光熔覆技术是一种常用于金属表面改性和复合材料制备的先进加工技术。

它利用高能激光束对工件表面进行局部熔化,使金属或合金液态化并与基材相互混合,形成一层高质量的涂层。

激光熔覆技术具有熔化速度快、固化快、热影响区小、涂层与基材结合强等优点,因而在航空航天、汽车制造、能源装备等领域得到广泛应用。

2. 激光熔覆技术的原理激光熔覆技术的实质是利用高能激光束对工件表面进行局部加热,使其达到熔点,然后进行快速冷却,使其凝固成为一层均匀致密的涂层。

其原理主要包括以下几个方面:2.1 激光加热高能激光束在与工件表面接触时,光能转化为热能,使工件局部区域温度升高。

激光加热具有高度集中的特点,可以实现对工件表面的高温局部加热,而对其他区域几乎没有热影响。

2.2 金属熔化通过激光加热,金属或合金在达到熔点的条件下发生熔化。

激光熔化的特点是熔池温度高、熔池容积小、凝固速度快。

这使得熔化的金属能够在非常短的时间内冷却并固化,形成一层均匀致密的涂层。

2.3 冷却和凝固金属熔池在短时间内冷却并凝固形成固体涂层。

冷却速度的快慢直接影响涂层的组织结构和性能。

激光熔覆技术的快速冷却速度可以避免大晶粒的形成,并在晶界处形成细小的析出相,提高涂层的强度和硬度。

3. 激光熔覆技术的应用激光熔覆技术在多个领域有着广泛的应用,下面列举了其中一些典型的应用:3.1 表面修复和修饰通过激光熔覆技术可以对损坏的金属零件进行修复和修饰。

激光熔覆可以填充表面缺陷、修复裂纹,提高零件的使用寿命和性能。

3.2 硬质合金涂层制备激光熔覆技术可以在金属基材表面涂覆硬质合金材料,提高金属零件的耐磨性、耐腐蚀性和抗疲劳性。

硬质合金涂层广泛应用于机械零件、切削工具等领域。

3.3 功能性涂层制备通过激光熔覆技术可以在金属基材表面制备各种功能性涂层,如热障涂层、阻尼涂层、导电涂层等。

这些涂层可以为金属零件赋予新的性能和功能,拓展其应用范围。

激光熔覆的应用及前景

激光熔覆的应用及前景

激光熔覆的应用及前景激光熔覆是一种通过激光束将金属、塑料等材料熔化后与基体表面融合的表面处理技术。

它具有高精度、高效率、低热影响区等优点,被广泛应用于航空航天、汽车制造、电子设备、工具刀具、冶金等行业。

激光熔覆技术未来的前景十分广阔,以下是详细分析。

首先,激光熔覆在航空航天领域具有重要应用前景。

航空航天工业对材料的性能要求极高,激光熔覆技术可通过在零件表面形成高硬度、高粘附力的涂层,提高零件的耐磨、耐腐蚀、抗高温等性能,从而延长零件使用寿命,提高飞行器的可靠性和安全性。

其次,激光熔覆在汽车制造行业有广泛应用前景。

随着汽车工业的快速发展,对零部件的耐磨、耐腐蚀性能要求也越来越高。

激光熔覆技术可以在发动机缸套、活塞环、气门座圈等部位形成高硬度、低摩擦系数的涂层,大幅提高汽车的使用寿命和性能。

此外,激光熔覆还可以应用于汽车车身和零部件的表面美化处理,如通过激光熔覆技术在汽车外壳上形成金属漆等不锈钢涂层,提高汽车的外观质量。

再次,激光熔覆在电子设备制造行业有重要的应用前景。

随着电子设备的迅猛发展,对导电、散热性能的要求越来越高。

激光熔覆技术可以在电子器件的金属基板上形成导电层,提高电路板的导电性能;同时,激光熔覆还可以在电子散热器上形成高散热系数的涂层,有效提高散热效果。

此外,激光熔覆还可用于电子产品的表面装饰,如手机外壳、电脑键盘等。

此外,激光熔覆在工具刀具制造领域有广泛的应用前景。

工具刀具是生产加工的重要工具,对耐磨性、切削性能要求极高。

激光熔覆技术可以在刀具表面形成高硬度、高温硬度的涂层,提高刀具的耐磨性、切削性能以及抗热疲劳性能,从而提高刀具的使用寿命和可靠性。

最后,激光熔覆还可应用于冶金领域。

冶金材料的性能直接影响到汽车、航空航天等重要行业的发展。

激光熔覆技术可以在金属材料的表面形成覆盖层,改善材料的性能。

特别是在高温、高压、高腐蚀等恶劣环境下,通过激光熔覆技术形成的保护层可以提高材料的耐蚀性、耐高温性能和机械性能,从而提高材料的应用范围和效率。

机械制造激光熔覆技术

机械制造激光熔覆技术

机械制造激光熔覆技术激光熔覆技术是一种先进的表面改性技术,广泛应用于机械制造领域。

它通过激光束的照射与金属基体之间的化学反应,使金属材料熔化并与基体表面发生冶炼,从而在工件表面形成坚固耐磨的涂层。

本文将从激光熔覆技术的原理、应用以及未来发展等方面进行探讨。

一、激光熔覆技术的原理激光熔覆技术是利用高能量密度的激光束对工件表面进行熔化处理,通过熔化的金属材料与基体的冶炼反应,使其粘附于工件表面形成一层坚固的涂层。

激光束的高能量密度使得工件表面温度迅速升高,达到熔点以上,而激光束的高向心性能降低了能量散失,从而实现了高效的熔化和冶炼过程。

二、激光熔覆技术的应用1. 抗磨涂层制备激光熔覆技术在制备抗磨涂层方面具有独特的优势。

通过选择不同种类的熔覆材料,可以制备出具有不同性能特点的涂层,如高硬度、低摩擦系数的涂层,具有良好的抗磨损性能,能够显著延长零部件的使用寿命。

2. 高温耐蚀涂层制备激光熔覆技术还可以制备高温耐蚀涂层,提高工件在高温、腐蚀环境下的使用寿命。

这种涂层具有良好的防氧化性能和耐蚀性能,可以有效防止工件表面的氧化和腐蚀损坏,提高工件的稳定性和可靠性。

3. 修复和再制造激光熔覆技术还可以用于工件修复和再制造领域。

通过在受损部位进行局部熔覆修复,可以恢复工件原有的形状和性能,减少资源浪费;而通过再制造,可以将废旧零部件重新加工熔覆,使其具备新的使用价值,节约资源并减轻环境污染。

三、激光熔覆技术的未来发展1. 材料选择与研发目前激光熔覆技术主要应用于金属材料,未来有望扩展到其他材料的熔覆领域,如陶瓷材料和复合材料。

这将为制造业带来更多的应用领域和发展机会。

2. 改善熔覆质量尽管激光熔覆技术已经在制造业得到了广泛应用,但仍存在一些局限性,如熔覆层与基体间的结合强度、涂层内部的裂纹等。

未来的研究应该致力于改善熔覆质量,提高涂层的性能稳定性,以满足更高的工业需求。

3. 激光熔覆设备研发激光熔覆技术的发展也离不开设备的支撑。

激光熔覆在汽车上的运用

激光熔覆在汽车上的运用

激光熔覆在汽车上的运用激光熔覆技术是一种先进的表面修复和增强技术,近年来在汽车制造和维修领域得到了广泛的应用。

激光熔覆通过高能激光束将金属粉末熔化喷射到汽车零部件表面,形成一层坚固耐磨的涂层,从而提高汽车零部件的使用寿命和性能。

本文将详细介绍激光熔覆技术在汽车上的运用及其优势。

激光熔覆技术在汽车制造过程中起到了至关重要的作用。

在发动机制造中,激光熔覆技术可以用于修复发动机缸体和缸盖上的磨损部位,增强其耐磨性和热稳定性。

同时,激光熔覆技术还可以用于制造发动机活塞环和气门的表面涂层,提高其抗磨损和耐高温性能。

在底盘制造中,激光熔覆技术可以用于修复和增强刹车盘、转向节和传动轴等零部件的表面,提高其耐腐蚀和耐磨性。

此外,激光熔覆技术还可以用于汽车车身的制造和修复,提高其抗磨损和防腐蚀性能。

激光熔覆技术在汽车维修中也有着广泛的应用。

在汽车使用过程中,由于各种原因,零部件的表面通常会出现磨损、腐蚀等问题,这些问题会严重影响汽车的性能和安全性。

激光熔覆技术可以通过在零部件表面形成一层坚固耐磨的涂层,解决这些问题。

例如,在发动机维修中,激光熔覆技术可以用于修复发动机缸体和缸盖上的磨损部位,恢复其原有的尺寸和形状。

在底盘维修中,激光熔覆技术可以用于修复和增强刹车盘、转向节和传动轴等零部件的表面,提高其使用寿命和性能。

此外,激光熔覆技术还可以用于汽车车身的维修,修复刮擦和腐蚀等问题,提高汽车的外观和保值性。

激光熔覆技术在汽车上的运用具有许多优势。

首先,激光熔覆技术可以实现对零部件表面的局部修复和增强,避免了传统方法需要对整个零部件进行更换或修复的缺点,节约了成本和时间。

其次,激光熔覆技术可以在零部件表面形成一层坚固耐磨的涂层,提高了零部件的使用寿命和性能,减少了维修次数和维修成本。

此外,激光熔覆技术具有高精度和高效率的特点,可以实现对零部件表面的精确控制和快速修复,提高了工作效率和质量。

然而,激光熔覆技术在汽车上的运用还存在一些挑战和限制。

激光熔覆的原理和技术应用

激光熔覆的原理和技术应用

激光熔覆的原理和技术应用1.简介激光熔覆是一种先进的表面修复和涂层技术,利用激光束对工件表面进行高能量熔化并有选择性地添加材料进行涂层。

这种技术广泛应用于航空航天、汽车制造、电子设备等领域,具有高效、精密和耐磨特性,大大提高了工件的使用寿命和性能。

2.激光熔覆的原理激光熔覆技术的原理主要包括以下几个步骤:2.1 准备工作在开始激光熔覆之前,需要对工件进行表面清洁和预处理。

这包括去除污垢、氧化物和涂层,确保表面光滑和准备接纳涂层材料。

2.2 激光能量聚焦通过透镜或镜子等光学元件,将激光束聚焦到工件表面的特定区域。

激光的能量密度很高,可以局部加热工件表面。

2.3 材料喷射在激光照射的同时,喷射材料通过喷嘴或粉末喷枪等装置,将粉末或线材喷射到工件表面。

喷射材料可以是金属、陶瓷等。

2.4 熔化和固化激光的高能量照射使得工件表面的材料迅速熔化,同时激光的照射范围非常精确,可以准确控制涂层的形状和厚度。

熔化后,材料迅速固化形成坚固的涂层。

3.激光熔覆技术的应用3.1 航空航天领域激光熔覆技术在航空航天领域的应用非常广泛。

例如,在航天器的发动机零件中,通过激光熔覆可以修复受损的表面,并增强其耐磨和耐腐蚀性能。

此外,激光熔覆还可以用于修复飞机涡轮机叶片等关键部件,提高其使用寿命和性能。

3.2 汽车制造领域在汽车制造领域,激光熔覆技术可以用于修复发动机零件和提高涂层的性能。

通过激光熔覆修复发动机零件,可以减少更换零件的成本,同时提高零件的耐磨性和耐腐蚀性。

此外,激光熔覆还可以用于制造汽车涂层,提高涂层的耐候性和抗刮擦性。

3.3 电子设备领域在电子设备领域,激光熔覆技术可以用于修复芯片和电路板等关键部件。

对于受损的芯片,激光熔覆可以修复瑕疵并提高芯片的性能。

此外,激光熔覆还可以用于制造高精度的电子零件,提高其可靠性和稳定性。

3.4 其他领域的应用除了航空航天、汽车制造和电子设备领域,激光熔覆技术还广泛应用于钢铁、化工、冶金等领域。

激光熔覆应用场景

激光熔覆应用场景

激光熔覆应用场景激光熔覆技术是一种非常有前景的表面工程技术,它通过激光束将喷粉材料和基础材料熔化,形成一层均匀的涂层,可以改善零件的表面性能,增加零件的使用寿命,提高零件的耐磨性、耐腐蚀性和抗疲劳能力。

下面我们来看看激光熔覆技术的应用场景。

1、航空航天领域航空航天领域需要使用高强度、高耐久性、高温抗蚀等特性的零部件,因此激光熔覆技术在航空航天领域的应用非常广泛。

例如,在飞机发动机领域使用激光熔覆技术,可以熔覆高温合金、抗疲劳合金等材料,提高发动机的性能和寿命,从而提高整个飞机的安全性和可靠性。

2、汽车工业汽车工业也是激光熔覆技术的重要应用领域之一。

激光熔覆技术可以应用于汽车发动机、传动装置、底盘等零部件表面的涂层加工。

例如,在气门、缸体、曲轴等部件上可以使用激光熔覆技术覆盖耐热合金、耐磨合金、耐腐蚀合金等材料,从而提高零件的耐用性和性能。

3、船舶制造船舶制造涉及复杂的工艺过程和高性能零部件的生产,激光熔覆技术可以应用于船舶零部件表面的涂层加工,提高零件的耐用性和性能。

例如,在船用发动机、尾轮、推进器等部件上采用激光熔覆涂层可以有效提高其耐磨性、抗腐蚀性和耐高温性能,从而降低维护成本,延长设备的使用寿命。

4、石油化工石油化工行业是激光熔覆技术的重要应用领域之一。

熔覆涂层可以应用于管道、容器、阀门等石油化工设备的内、外表面,提高设备的抗腐蚀能力,降低维护成本,延长设备的使用寿命。

5、医疗器械医疗器械需要耐磨、防腐、耐高温等特性的零部件,在医疗器械的制造中也可以应用激光熔覆技术。

激光熔覆可用于医疗器械表面的涂层加工,如人工髋关节、支架、植入物等,可以显著提高器械的耐用性和性能,同时也可减少手术次数和治疗周期。

综上所述,激光熔覆技术在航空航天、汽车工业、船舶制造、石油化工、医疗器械等领域都具有广泛的应用前景,在未来的发展中还有很大的空间和潜力。

激光熔覆技术在汽车工业中的应用

激光熔覆技术在汽车工业中的应用

激光熔覆技术在汽车工业中的应用随着自动化和智能化的不断发展,汽车工业也随之发生了深刻的变化。

其中,不断涌现的新技术更是为汽车工业注入了新的生命力。

激光熔覆技术作为一种先进的表面处理技术,也得到了广泛的应用。

本文将着重探讨激光熔覆技术在汽车工业中的应用,以及其带来的好处。

一、激光熔覆技术的原理激光熔覆技术是利用激光束直接将材料表面加热到熔点以上、包括涂料在内的材料粉末均匀喷射到加热表面上,形成一层固化层。

这种技术是一种先进的表面处理技术,它可以使得喷涂的材料粉末更好地附着在被喷涂表面上,提高材料的附着力和抗腐蚀性能。

二、激光熔覆技术在汽车工业中的应用1. 发动机部件激光熔覆技术在汽车发动机部件上的应用,主要表现在如下几个方面:(1)活塞环:活塞环是决定发动机速度、功率和扭力的重要部件。

激光熔覆技术能够将熔覆材料喷涂在活塞环工作表面,既能提高活塞环的耐磨性,同时也能提高其清洁度、润滑性和传热性。

(2)涡轮增压器叶轮:涡轮增压器的叶轮需要具有高强度、高耐磨性和高温耐受性等特点。

使用激光熔覆技术喷涂超硬合金材料,不仅可以提高叶轮的耐磨性,还能提高其使用寿命和稳定性。

(3)柴油喷油嘴:激光熔覆技术喷涂高硬度材料可以让柴油喷油嘴表面产生细微的颗粒,目的是增加空气扰流和天然气的气流,使燃油的速度和喷洒范围更广。

2. 车身部件(1)表面涂层:我们知道,车身表面容易受到灰尘、腐蚀、划痕等因素的破坏,因此,制造商通常会应用一种涂层来保护车身的金属部件。

激光熔覆技术能够喷涂出一种坚硬、精密和持久的表面涂层。

这种涂层不仅可以增加车体的硬度和强度,还可以提高其耐磨性和耐腐蚀性。

(2)车轮:激光熔覆技术喷涂出的超硬陶瓷材料,可以应用于车轮表面,使它耐磨、耐高温,并且可以提高车轮的减震效果,从而改善车辆行驶舒适度和安全性。

三、激光熔覆技术的好处激光熔覆技术在汽车工业中的应用,不仅可以提高零部件的性能和质量,还可以提高生产效率和能耗管理。

浅述激光熔覆技术的应用

浅述激光熔覆技术的应用

浅述激光熔覆技术的应用激光熔覆技术是一种利用激光作为热源来熔化表面材料,并在基体表面形成一层金属或合金涂层的表面工艺技术。

激光熔覆技术具有高能量密度、熔池深度小、熔覆过程对基体材料影响小、熔覆层与基体结合强等优点,因此被广泛应用于航空航天、汽车制造、电力、石油化工等领域。

下面将从几个典型的领域来浅述激光熔覆技术的应用。

一、航空航天领域航空航天领域对材料的要求非常严格,要求材料具有高温、高压、高强度的特性。

激光熔覆技术可以对航空发动机叶片、导向叶片等进行表面修复,提高其使用寿命和工作效率。

激光熔覆技术可以修复叶片表面的氧化、烧蚀、裂纹等缺陷,提高叶片表面的抗氧化、抗磨损能力,延长叶片使用寿命,降低航空发动机的维护成本。

二、汽车制造领域汽车制造领域对零部件的使用寿命和安全性要求非常高,其中的发动机、变速器等核心部件往往需要在高温、高压、高速的工作环境下长时间工作。

激光熔覆技术可以应用于汽车发动机气缸内壁、气缸盖、曲轴、凸轮轴等零部件的表面修复和强化。

激光熔覆技术可以修复零部件的磨损、疲劳裂纹等缺陷,提高其表面的硬度和耐磨损能力,延长零部件的使用寿命,提高汽车的可靠性和安全性。

三、电力领域电力领域的发电设备也是激光熔覆技术的重要应用领域。

电力设备经过长时间的高速旋转和高温高压的工作环境,表面常常会出现磨损、腐蚀等问题,降低了设备的工作效率和使用寿命。

激光熔覆技术可以应用于电力设备的叶片、轴承、密封面等部件的表面修复和强化,提高设备的抗磨损能力和耐腐蚀能力,延长设备的使用寿命,提高电力设备的可靠性和稳定性。

四、石油化工领域激光熔覆技术在航空航天、汽车制造、电力、石油化工等领域都有着重要的应用价值,可以为各行各业的设备提供高效的表面修复和强化方案,提高设备的使用寿命和工作效率,降低设备的维护成本,确保设备的可靠性和稳定性。

随着技术的不断发展和完善,相信激光熔覆技术在未来会有更广阔的应用前景。

激光熔覆技术在机械制造中的应用

激光熔覆技术在机械制造中的应用

激光熔覆技术在机械制造中的应用激光熔覆技术是一种先进的表面修复和改性技术,已经在机械制造领域得到广泛应用。

它通过利用高能激光束对工件表面进行加热,使其局部熔化,并在熔融池中加入适量的添加材料,通过凝固形成新的材料层。

这种技术具有高效、精确、环保等优势,能够显著提升机械制造的质量和性能。

首先,激光熔覆技术在机械制造中的应用主要体现在表面修复方面。

在机械制造过程中,由于磨损、腐蚀等原因,工件表面往往会出现各种缺陷和损伤。

传统的修复方法往往需要进行大面积的切割和焊接,不仅效率低下,而且容易引入新的缺陷。

而激光熔覆技术能够实现局部修复,只需对受损区域进行加热和熔覆,不仅能够快速修复表面缺陷,而且能够保持工件的整体完整性。

这种修复方式不仅能够提高修复效率,还能够有效降低修复成本。

其次,激光熔覆技术在机械制造中的应用还体现在表面改性方面。

机械零件表面的改性处理对于提升机械性能和延长使用寿命具有重要意义。

激光熔覆技术能够在工件表面形成一层具有高硬度、高耐磨性和高抗腐蚀性的新材料层,从而提高工件的整体性能。

例如,在汽车发动机的缸套表面应用激光熔覆技术,可以显著提高缸套的耐磨性和耐腐蚀性,延长发动机的使用寿命。

此外,激光熔覆技术还可以实现表面的复合改性,通过在熔融池中加入多种添加材料,可以获得具有多种特性的复合材料层,进一步提升机械零件的性能。

此外,激光熔覆技术还可以应用于制造新型机械材料。

传统的机械材料往往存在一些局限性,例如强度、硬度等方面无法满足特定需求。

激光熔覆技术通过在熔融池中加入适量的添加材料,可以实现对材料成分的调控,从而制造出具有特定性能的新型材料。

例如,在航空航天领域,需要具有高温抗氧化和高强度的材料,传统材料往往无法满足要求。

而激光熔覆技术可以通过在熔融池中加入合金元素,制造出具有高温抗氧化和高强度的新型材料,满足航空航天领域对材料性能的要求。

总之,激光熔覆技术在机械制造中的应用具有广泛的前景和潜力。

激光熔覆_图文讲解

激光熔覆_图文讲解

一、激光熔覆的原理激光溶覆是利用高能激光束辐照,通过迅速熔化、扩展和凝固,在基材表面熔覆一层具有特殊物理、化学或力学性能的材料,构成一种新的复合材料,以弥补基体所缺少的高性能。

能充分发挥二者的优势,克服彼此的不足。

可以根据工件的工况要求,熔覆各种(设计)成分的金属或非金属,制备耐热、耐蚀、耐磨、抗氧化、抗疲劳或具有光、电、磁特性的表面覆层。

通过激光熔覆,可在低熔点材料上熔覆一层高熔点的合金,亦可使非相变材料(AI 、Cu 、Ni 等)和非金属材料的表面得到强化。

在工件表面制备覆层以改善表面性能的方法很多,在工业中应用较多的是堆焊、热喷涂和等离子喷焊等,与上述表面强化技术相比,激光熔覆具有下述优点:(1 )熔覆层晶粒细小,结构致密,因而硬度一般较高,耐磨、耐蚀等性能亦更为优异。

(2 )熔覆层稀释率低,由于激光作用时间短,基材的熔化量小,对熔覆层的冲淡率低(一般仅为 5%-8%),因此可在熔覆层较薄的情况下,获得所要求的成分与性能,节约昂贵的覆层材料。

(3 )激光熔覆热影响区小,工件变形小,熔覆成品率高。

(4 )激光熔覆过程易实现自动化生产,覆层质量稳定,如在熔覆过程中熔覆厚度可实现连续调节,这在其他工艺中是难以实现的。

由于激光熔覆的上述优点,它在航空、航天乃至民用产品工业领域中都有较广阔的应用前景,已成为当今材料领域研究和开发的热点。

激光熔覆技术应用过程中的关键问题之一是熔覆层的开裂问题,尤其是大工件的熔覆层,裂缝几乎难以避免,为此,研究者们除了改进设备,探索合适工艺,还在研制适合激光熔覆工艺特点的熔覆用合金粉末和其他熔覆材料。

二、激光熔覆工艺方法激光熔覆工艺方法有两种类型:1、二步法(预置法)该法是在激光熔覆处理前,先将熔覆材料置于工作表面,然后采用激光将其熔化,冷凝后形成熔覆层。

预置熔覆材料的方式包括:(1 )预置涂覆层:通常是应用手工涂敷,最为经济、方便、它是用粘结剂将熔覆用粉末调成糊状置于工件表面,干燥后再进行激光熔覆处理。

光信0801 激光熔覆技术的应用

光信0801  激光熔覆技术的应用

激光熔覆技术的应用激光熔覆是一种新型的涂层技术,是涉及到光、机、电、材料、检测与控制等多学科的高新技术,是激光先进制造技术最重要的支撑技术,可以解决传统制造方法不能完成的难题,是国家重点支持和推动的一项高新技术。

目前,激光熔覆技术已成为新材料制备、金属零部件快速直接制造、失效金属零部件绿色再制造的重要手段之一,已广泛应用于航空、石油、汽车、机械制造、船舶制造、模具制造等行业。

1.激光熔覆在航空零部件修复中的应用激光熔覆技术对飞机的修复产生了直接的影响,优点包括修复工艺自动化、低的热应力和热变形等。

由于人们期待飞机寿命不断延长,需要更加复杂的修复和检修工艺。

涡轮发动机叶片、叶轮和转动空气密封垫等零部件,可以通过表面激光熔覆强化得到修复。

例如,用激光熔覆技术修复飞机零部件中裂纹,一些非穿透性裂纹通常发生在厚壁零部件中,裂纹深度无法直接测量,其他修复技术无法发挥作用。

可采用激光熔覆技术,根据裂纹情况多次打磨、探伤,将裂纹逐步清除,打磨后的沟槽用激光熔覆添加粉末的多层熔覆工艺填平,即可重建损伤结构,恢复其使用性能[10]。

把受损涡轮叶片顶端修覆到原先的高度。

激光熔覆过程中,激光束在叶片顶端形成很浅的熔深,同时金属粉末沉积到叶片顶端形成焊道。

在计算机数值控制下,焊道层叠使熔覆层增长。

与激光熔覆受损叶片不同的是,手工钨极氩弧堆焊的叶片堆焊后的叶片必须进行额外的后处理。

叶片顶端要进行精密加工以露出冷却过程中形成的空隙,而激光熔覆省去了这些加工过程,大大缩减了时间和成本。

在航空领域,航空发动机的备件价格很高,因此在很多情况下备件维修是比较合算的。

但是修复后零部件的质量必须满足飞行安全要求。

例如,航空发动机螺旋桨叶片表面出现损伤时,必须通过一些表面处理技术进行修复。

激光熔覆技术可以很好的用于飞机螺旋桨叶片激光三维表面熔覆修复。

激光熔覆可以强化材料表面的合金熔覆层、提升合金表面的力学和化学性能。

堆焊合金粉末是较理想的激光熔覆材料,具有很高的应用价值。

浅述激光熔覆技术的应用

浅述激光熔覆技术的应用

浅述激光熔覆技术的应用
激光熔覆技术是一种新型的加工技术,通过激光束对材料进行高温熔化和高速凝固,
实现材料表面的修复和增强。

该技术的应用范围非常广泛,下面将从以下几个方面进行简
要介绍。

一、制造工业
在制造工业中,激光熔覆技术可以用于复合材料的制备、表面涂层的加工、抗腐蚀材
料的制造等。

例如,将耐磨材料熔覆在机械设备件的表面,可以提高设备使用寿命。

另外,激光熔覆还可以用于制造高温合金,用于航空、航天、汽车等领域。

二、电子工业
在电子工业中,激光熔覆技术可以用于制造高科技电子产品。

例如,在手机显示屏和
计算机芯片制造过程中,可以对铝合金材料进行激光熔覆处理,以提高材料的硬度和耐磨性。

三、军事工业
在军事工业中,激光熔覆技术可以用于制造高强度、高耐磨度的军事设备。

例如,用
于坦克和装甲车的装甲材料,可以利用激光熔覆技术进行制造,以抵御敌方的攻击。

四、船舶工业
五、医疗行业
在医疗行业中,激光熔覆技术可以用于制造高强度的人工骨骼、人工心脏等医疗器械。

另外,激光熔覆技术还可以用于生物医学研究领域,例如用来制造研究用完全不同形态的
生物组织以及肝脏、肺脏等重要器官,以及不同的医药粉末、医药膏等药品。

总之,激光熔覆技术是一项应用十分广泛的新型技术,可以用于制造工业、电子工业、军事工业、船舶工业、医疗行业等领域,为这些领域的发展起到了积极的推动作用。

激光熔覆技术在航空制造行业的应用

激光熔覆技术在航空制造行业的应用

激光熔覆技术在航空制造行业的应用激光熔覆作为一种激光表面改性技术,主要用于改善和提高材料的表面性能以及零件的表面修复。

它有几种不同的填料方式,其中比较常见的是预置式和同步送料法。

优点就是涂层与基体材料结合紧密,熔覆结构致密紧实。

下面介绍激光熔覆技术在航空制造行业的应用。

激光熔覆机依靠激光熔覆成形技术,具备工艺自动化、低热应力和变形影响小等优点。

由于人们希望延长航空器材的使用寿命,需要更加复杂的修复和检修工艺。

涡轮机齿片、叶轮和转动空气密封垫等零件正是通过更新可以延长已有结构寿命的零件,其中一些零件可以通过表面硬化得到修复,然而许多其他零件需要更为复杂的修复工艺,并且由难加工的材料制成。

激光熔覆机的熔覆修复工艺能应用于大范围的材料而不降低母材性能,比起零件或工具的置换节约成本高达75%以上。

激光高速熔覆技术在航空航天的其中一个应用是对模具进行改型。

现代技术中产品的更新换代较快,模具的设计、制造以及后续的产品生产过程历时较长,一旦制成的模具不符合实际需求,只需按照需要对制成的模具进行些许改动就可以重新进行修改,因而节省了制造成本以及修复时间。

激光高速熔覆技术在航空航天领域的另一应用就是“移动式零件修复医院”。

核心是采用激光高速熔覆技术在战场上进行关键件的修复或者制造。

它甚至可以采用卫星通信设备传输有关制造零件的数据信息。

在没有数据信息的情况下,也可以采用逆向工程获得要建零件的外部轮廓信息,经过必要的处理后实现修复或者制造工作。

激光高速熔覆技术最具特色的优势在于通过改进送粉技术,实现零件中材料成分的实时连续变化,制造具有梯度成分材料的高性能零部件。

例如用激光熔覆技术修复裂纹,由于非穿透性裂纹通常发生在非薄壁零件,其深度无法直接测量,其他修复技术无法发挥作用。

此时采用激光熔覆技术,视情况多次打磨和探伤将裂纹逐步清除,打磨后的沟槽用激光粉末多层熔覆工艺填平,即可重建损伤结构,恢复其性能。

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激光熔覆技术在航空航天领域中的应用研究

激光熔覆技术在航空航天领域中的应用研究

激光熔覆技术在航空航天领域中的应用研究航空航天领域作为科技发展的前沿领域之一,不断追求新技术的应用和创新。

激光熔覆技术,作为一种先进的表面修复和增材制造技术,已经在航空航天领域得到了广泛的应用。

本文将从技术原理、应用领域和发展前景三个方面来详细介绍激光熔覆技术在航空航天领域中的应用研究。

激光熔覆技术,是指利用高能密度的激光束对基底材料进行局部加热,将粉状或线状增材材料熔化,并与基底材料结合的一种技术。

其基本原理就是激光束的高能量密度和时空局部性,使得材料迅速加热、熔化、冷却和凝固,形成一个紧密、连续且致密的覆盖层。

通过激光熔覆技术,可以在航空航天器表面修复磨损、腐蚀、疲劳等缺陷,也可以制造复杂的构件和复合材料。

在航空航天领域中,激光熔覆技术有着广泛的应用。

首先,激光熔覆技术可以用于航空航天器表面的修复和保护。

由于航空航天器长时间在恶劣的环境中运行,其表面往往会因为磨损、腐蚀、高温等原因而受损。

激光熔覆技术可以通过选择不同的增材材料和工艺参数,将热喷涂材料在被修复部位熔化并与基底材料结合,形成一个具有优异性能的覆盖层。

这样不仅能够修复和保护受损表面,还能够提高航空航天器的使用寿命和安全性能。

其次,激光熔覆技术在航空航天器的材料增材制造中也有着广泛的应用。

航空航天器的复杂结构和高性能要求,对材料制造过程提出了很高的要求。

激光熔覆技术可以在现有零件的表面制造新的结构和功能,也可以将多种材料进行复合熔覆,制造出具有良好性能的复合材料。

此外,激光熔覆技术还可以实现设计自由度的提高,对航空航天器的减重和性能提升有着重要意义。

激光熔覆技术在航空航天领域的应用还不仅限于表面修复和增材制造。

它还可以用于航空航天器的传感器、光学器件、电子元器件等功能器件的制造。

激光熔覆技术可以将材料的成分和形态精确控制在微米甚至纳米尺度,制造出高精度、高性能的功能器件。

这种制造方式可以避免传统方法中制造过程中的微细尺寸变化和结构变形,提高了器件的制造精度和稳定性,为航空航天器的性能提升提供了新的途径。

激光熔覆技术在工业中的应用讲解

激光熔覆技术在工业中的应用讲解

激光熔覆技术在工业中的应用讲解
首先,激光熔覆技术可以用于修补金属零件和组件,通常用于复杂和难以熔接的结构,如缝隙,不匹配,热成形,镶嵌和填充,使用激光熔覆技术可以更好地修复,改善和恢复零件的结构和性能。

它还可以用来叠加多个材料以创造复合材料,以满足特定应用的要求。

其次,激光熔覆技术在航空航天领域有广泛的应用。

激光熔覆技术可以用于修復飞机轮子的压痕和开裂,保护航空电子芯片不受元件失效和安全损伤的威胁,用于在多层材料之间进行金属熔接,以提高结构的耐用性和耐久性,以及用于航天器上的部件修复和加固。

此外,激光熔覆技术还被广泛应用于制造行业,如激光熔覆技术可以用于石油工业。

激光熔覆技术可以修补石油井壁的各种表面损伤,消除石油杆的开裂和断裂,以及修复金属维护件中的裂纹和孔洞。

此外,激光熔覆技术还可以用于防止石油井壁上的管道结垢,以提高工作效率,提高安全性能。

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激光熔覆技术在行业中的应用1、涡轮动力设备修复和改造在冶金、石油、化工、电力、铁路、船舶、矿山、航空等国民经济支柱产业中使用着大量的涡轮转动设备,例如:汽轮机、离心压缩机、轴流风机、螺杆压缩机、高炉透平发电 TRT 、烟气轮机、发电机、往复式压缩机、飞机发动机、地面燃机、水轮机、制氧机、水泵、柴油机、工业透平、增速机等等。

特别是 70年代末以来引进的大量进口涡轮转动设备(机组, 经过长周期各种工况条件下服役,因腐蚀、磨损和疲劳等因素,所有设备(机组均存在着使用中的损伤失效, 有的则处在报废或即将报废状态。

而常规的技术和工艺方法不能, 也不敢动及这些关键的、价值贵重的设备(机组,稍有失误将造成设备(机组失效和破坏, 从而带来的是潜在的巨大的产值和经济损失。

在钢铁冶金行业,涡轮转动设备 (机组是提供能源和动力的载体。

钢铁企业拥有的各种规格进口和国产的轴流压缩机(风机,单级、多级离心鼓风机、引风机、除尘风机、 H 型氧压机、氮压机、螺杆压缩机、自备电厂的各种型号汽轮机、高炉能量回收使用的单级、双级透平发电 TRT 机组、各种发电及电动机、大型水泵等涡轮动力设备。

再制造工程技术为这些重大关键设备(机组提供了安全可靠,质量保障,性能稳定提升的综合技术。

激光熔覆仿形技术和激光快速成形技术在这些关键设备和零部件修复及再造应用, 又使再制造工程技术得到发展。

例如, 2007年11月份,天津大族烨峤激光公司应用再制造工程技术和激光熔覆仿形技术修复津西钢铁公司 AV40-12型轴流压缩机的动、静叶片; 2008年 3月份,修复津西钢铁公司2MPG4.5-175/145型高炉透平“一拖二” 式 TRT 机组的动、静叶片并进行两台机组的拆装、调试和检测的全方位“交钥匙”工程。

现在,经修复的两台机组已经投入生产服役,运行良好,平稳可靠。

而且,采用激光熔覆仿形技术修复后的两台机组的所有动、静叶片都可比原设计制造的新叶片提高使用寿命 50-100%,仅此两台设备可为津西厂节省约 500多万元维修资金。

近两年来, 采用再造应用工程技术和激光熔覆技术及快速成形技术等高新技术为宝钢、鞍钢、本钢、首钢、武钢、唐钢、太钢、攀钢、包钢等全国近 95%钢铁企业修复和改造大量的涡轮转动设备(机组,特别是各种进口的关键机组(设备。

为各企业保障设备的正常有效运转,提高了设备的使用寿命,延长了其服役周期。

同时, 也为钢铁行业各企业节约了大量维修费用,创造了可观的经济效益。

2、高载荷、低转速、高精度、高合金零部件的修复和强化钢铁企业炼钢、各种热轧、冷轧生产线、镀锌线等生产过程中使用着大数量的高载荷、低转速、高精度、高合金的承载设备,其零部件在生产工况环境下服役,产生腐蚀、磨损和疲劳损伤或失效报废。

而这些大量的设备零部件在钢铁生产中形成了最大的生产消耗, 占据着非常大的生产成本和资源浪费。

据初步估算, 全国钢铁行业每年仅各种轧钢生产线上的重要零部件消耗达 100亿元。

传统办法主要是更换这些设备零部件, 甚至因零部件无法使用报废或者更换整机,必须储备大量的备件, 占用巨额的资金和资源。

同时,损伤失效和报废的零部件或者整机基本上作为废品处理,如此连锁叠加造成的资源和资金浪费非常惊人。

激光熔覆技术、激光快速成形制造技术、激光纳米合金化和表面强化技术等高科技技术的有效应用, 为这类设备和零部件的修复再造开辟了一条崭新的途径。

既能使失效或报废设备及零部件“起死回生” , 又可以使新品延长使用寿命, 甚至可以达到多寿命周期的效果。

例如:在冷、热轧钢各种生产线上使用的传动接轴、叉头、中间轴、传动齿轮、万向节、扁头套、轧辊轴、飞剪、辊端轴套、卷取机弹簧座箱,减速机齿轮轴和壳体等等大量易磨损和疲劳零部件, 经过激光仿形熔覆技术和快速成形技术修复后, 使用性能恢复了原有新件的技术指标。

而且, 大部分又可以提高其使用寿命周期。

有则, 可以多次修复, 达到多使用寿命周期的效果。

轧钢生产线上的各种轧辊、输送辊、支承辊、竖辊、导向辊、沉浮辊等辊轴类零部件,采用各种锻合金钢、铸合金钢、合金铸铁、球墨铸铁等不同材质制造。

各种轧辊类件均使用在具有高温、高变载荷、冷热交变、腐蚀、磨损及疲劳工况条件下。

据初步统计,全国钢铁企业每年各种轧辊消耗约 80-100亿元。

采用激光纳米陶瓷合金化和激光复合强化技术进行表面强化处理,提高了表面的强度、硬度、耐磨、热稳定性和红硬性及耐腐蚀、耐疲劳等性能指标, 有效地提高轧辊的过钢量。

经多家钢铁企业应用, 一般使轧辊等各种辊类使用寿命可提高 50%至数倍。

例如:轧制中厚钢板和薄板的冷热生产线上大量使用的支承辊, 重量从 30多吨至 120多吨, 支承辊分别由铸钢和锻钢制造。

目前其中大型支承辊很多依赖进口。

支承辊属于被动辊, 在其工作服役中承受复杂的应力作用。

运行时其前方受挤, 正下方受压, 后方受拉, 深层受剪切应力作用。

因此,支承辊在工作时,接触点附近承受挤、压、拉、切等交变载荷作用,辊身工作部位产生剥落, 产生剥落的部位是辊身最大受力部位。

已经失效的小型支承辊传统的维修方法是采用电弧堆焊。

经此种方法修复后的支承辊使用性能和使用寿命都无法达到新辊的水平。

大型支承辊目前采用常规的电弧堆焊方法还无法修复, 只能做报废处理。

采用激光快速成形技术可以修复各种规格和材料制造的支承辊, 可以根据各类型支承辊的材质和使用性能要求, 设计和使用优于原辊身材质的激光快速成形用合金材料, 使修复后支承辊身强度、耐磨性、耐腐蚀、耐疲劳性等指标和使用寿命均优于制造新支承辊。

国内按目前每年产钢 4. 7亿吨计算,每年消耗支承辊约 10亿元。

激光快速成形技术和再制造工程技术可以创造非常可观的经济效益及深远的社会效益。

实践证明,如果将轧辊表面进行激光淬火处理,其硬度可由原来的 68HSD 上升到 78~82HSD, 轧辊寿命也原来的 8小时更换一次提高到 24小时更换一次,仅此一项就可以降低钢铁企业轧辊消耗成本约 50%, 提高钢铁企业轧钢产量 5%~10%, 这一效益根据轧钢的规模不同效益在 8000万元到 3亿元之间。

根据测算,武汉大族金石凯激光公司生产的一套 10kW 轧辊激光热处理熔覆设备一年的运行成本约为 127.7万元,而每套设备一年可处理轧辊面积约 7560平方米,单位处理成本约为 0.17元 /平方厘米。

以一根直径为 35厘米,长 250厘米的轧辊为例,一次激光淬火成本不超过4700元,而使用时间则可延长三倍。

而通过对废旧轧辊的熔覆修复处理更可以使其变废为新,给企业带来巨大的经济效益。

3、汽车覆盖件大型模具激光修复与强化在汽车工业中, 汽车覆盖件如驾驶室、引擎盖等部件都是通过冲压成型的, 而机械冲压对模具的磨损和破坏性很大。

模具一旦磨损, 冲压出来的产品质量就会下降, 为此必须更换新的模具, 从而造成模具的浪费和消耗很大, 如何提高模具的使用寿命成为该类企业降低生产成本、提高经济效益的重要途径和方法。

此前,由于该类模具比较大,进行热处理比较困难。

很多企业往往不进行热处理或采用火焰法进行处理, 效果往往很不理想。

而受到技术条件的限制,激光热处理方法在此类大型模具上也少有应用。

武汉大族金石凯激光系统有限公司开发的大型模具激光热处理设备,采用高功率 CO 2激光结合数控机床等设备对各种重型汽车拉深、翻边、修边等模具进行表面淬火, 以及对各种模具在使用过程中出现的裂纹、划伤、磨损、崩塌进行激光熔凝、合金化熔覆等表面强化工艺处理,使其抗磨损性能及损伤阀值得到较大提高,硬度比淬火前提高约 2.5倍,并得到 0.2~ 0.4mm 的淬火层深,从而提高了工件的耐磨性能 3~5倍,大幅延长模具的使用寿命,减少模具的消耗; 同时, 该设备还能对表面已经损伤或出现裂纹、崩塌的模具进行激光熔覆修复, 使其重新得以利用,变废为新。

因此, 激光熔覆技术的应用能大幅降低汽车覆盖件的生产成本, 提高产品质量, 是汽车零配件生产企业的重要技术装备。

其普遍应用, 对推进我国汽车零配件行业及相关其它行业的技术改造、提高经济效益、提高我国这些行业加入 WTO 后的竞争力具有非常重要的意义。

4、矿山机械零件的激光强化与修复采掘机截齿截齿是采掘机组上直接切割煤岩的关键零件, 属易损件。

其失效方式主要是磨损失效, 磨损失效的主要形式为截齿端部基体磨损, 导致合金头剥落。

一般的国内普通截齿抗磨损性能较差和较短的使用寿命较短的特点,从而加大了井下作业的强度,降低了生产效率。

因此,研制一种工艺先进、技术稳定, 并能提高截齿端部的耐磨性, 进而延长使用寿命的表面处理技术是十分必要的。

采用激光熔覆技术后,截齿平均显微硬度为 HV800,洛氏硬度为 65HRC ;激光合金化截齿的平均显微硬度为 HV1099,洛氏硬度为 70HRC ;激光淬火截齿的平均显微硬度为 HV750,洛氏硬度为 62HRC 。

激光熔覆和合金化工艺涂层与基体为冶金结合,结合强度高。

2008年,大族金石凯激光公司和合作伙伴采用 6KW 激光热处理熔覆设备激光强化截齿,并在新矿集团协庄煤矿掘进工作面进行工业应用实验。

实验巷道 203运输巷为半煤岩巷道,硬度为 5-6,断面尺寸为 9.8m²; 1403回风巷为半煤岩巷道,硬度为 5-6,断面尺寸为 11 m²。

激光熔覆截齿在 203巷道掘进 90米,后在 1403巷道掘进 60米,共开挖半煤岩1542m³。

表面合金化截齿在 1403巷道掘进 260米,开挖半煤岩 2860 m³。

普通截齿在这种煤岩层只可以掘进 30-50米。

经试验,激光强化截齿端头表面硬度、耐磨度有明显提高,截齿使用寿命显著延长。

与普通截齿相比,激光熔覆截齿寿命延长了 3-4倍,表面合金化截齿寿命延长 5-6倍。

激光技术在截齿表面工程技术上的应用, 是利用激光束能量高度集中、方向高度集中的特性, 在大气环境下进行无污染操作, 在廉价金属材料表面形成一层硬度高、无裂纹, 且与基体呈冶金结合的高性能涂层, 将金属良好的坚韧性和涂层材料的高硬度、高化学稳定性、高耐磨性结合起来,创新了高性能涂层的生产工艺。

应用抗磨损新型激光强化截齿, 可以减少截齿更换检修时间、提高生产效率, 同时又能节约大量的资金,对于建设节约性社会有着广泛而深远的意义。

矿用大型液压支架立柱国内普通立柱是通过表面镀烙方法, 来实现表面防生锈、防腐蚀, 因为镀烙层耐磨性差,其寿命为 1-1.5年,镀烙层会出现起皮、脱皮的现象,从而乳化液就会腐蚀立柱表面,影响液压支架的使用效果。

通过激光强化处理后的立柱,其基体表面硬度达到 HV410。

激光技术在立柱表面工程技术上的应用, 是利用激光束能量高度集中、方向高度集中的特性, 在大气环境下进行无污染操作, 在廉价金属材料表面形成一层硬度高、无裂纹, 且与基体呈冶金结合的高性能涂层, 将金属良好的坚韧性和涂层材料的高硬度、高化学稳定性、高耐磨性结合起来, 创新了高性能涂层的生产工艺。

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