激光熔覆在中小口徑管道內(nèi)壁修復中的應用特點
隨著科技的越來越發(fā)達,激光熔覆技術已經(jīng)走向成熟,現(xiàn)在激光熔覆技術在造船、石油、礦山等制造業(yè)中應用很廣泛,而這些行業(yè)中需要大量的管道,而這些管道的內(nèi)壁在使用過程中會受到不同程度的磨損,影響其性能和壽命。因此,增加管道內(nèi)壁的耐磨性和耐腐蝕性是解決這一問題的關鍵。
激光熔覆技術作為一種新的材料表面改性技術,是指將選定的涂層材料置于具有不同填料的涂層基體表面,通過激光照射使其與基體表層同時成型。熔化并快速凝固形成稀層基體,與基材形成冶金結合的表面鍍層,從而顯著提高基材表面的耐磨性、耐蝕性、耐熱性、抗氧化性等。
激光熔覆修復技術特點:
1、 超快熔化速度(103~106℃/s),加工效率高,加工速度快;
2、熔覆層與基體形成良好的冶金結合,熔覆層結構致密,熱影響區(qū)小,稀釋率低;
3、 熔覆材料的選擇多樣,可以根據(jù)不同的工程要求設計不同的設計,以便在熔覆過程中有效控制熔覆層的結構和性能;
4、激光熔覆是一種精細加工方法,可實現(xiàn)小面積的局部加工,加工過程與零件密切相關 不直接接觸,無接觸損傷元器件,易于實現(xiàn)自動化控制處理過程。該技術最初用于管道的包覆。
目前,激光熔覆技術只能熔覆大口徑管道,但對于中、小口徑管道,主要是熔覆受空間限制,激光頭難以進入管道,實現(xiàn)工藝復雜,成本高,傳統(tǒng)激光熔覆加工頭的激光開始聚焦位置較遠,加工效率低,保護鏡容易損壞,難以達到良好的加工質量。
一些高負荷零件對內(nèi)壁表面熔覆和修復的應用要求不斷提高,期望具有優(yōu)良的耐磨、耐沖刷、耐腐蝕等性能,如軸承、模具、氣缸、油品氣缸、擠壓氣缸、閥門等。與產(chǎn)品服務隨著性能和結構復雜性的提高,業(yè)界對內(nèi)壁激光熔覆修復技術的適用極限規(guī)?;?、多功能化、優(yōu)質高效提出了越來越高的應用要求。
與外壁激光熔覆不同,內(nèi)壁激光熔覆加工頭中的激光束、粉末和冷卻水需要在有限的空間內(nèi)通過長距離輸送到光學頭頂部。加工方面,要求內(nèi)壁激光熔覆加工頭具有高集成度、高精度、高剛性等特點。
西安國盛激光科技有限公司的內(nèi)壁激光加工系統(tǒng)在設計上充分考慮了應用的便利性。系統(tǒng)采用模塊化設計,機床和機器人的不同運動形式可實現(xiàn)內(nèi)外壁激光熔覆一體化集成。同時,根據(jù)不同的產(chǎn)品特性和工藝要求,制定了激光熔覆、修補、內(nèi)壁硬化等不同方法的配套工藝規(guī)范。
激光熔覆修復技術優(yōu)勢:
1、高集成度、高穩(wěn)定性:粉路、氣路、水路、光路全部集成在管內(nèi)
2、適用的最小管道內(nèi)徑:Ф85mm
3、最大延伸長度:一側3mm
4、適用于盲孔加工:粉末流,光束45°斜入射設計
5、多功能快速切換:更換前噴嘴完成熔覆、增加金屬、焊接、淬火等工序
6、適用多種材料:可制備鐵基、鎳基、鈷基、銅基、復合材料等多種合金鍍層
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