Reparatietechnologie voor lasercladdingis een soort materiaaloppervlakmodificatietechnologie. Het is het gebruik van een laserstraal met hoge vermogensdichtheid, door het laserverwerkingssysteem onder controle van numerieke besturing, om het matrixoppervlak een zeer dunne laag microsmeltlaag te vormen. Zelfsmeltend legeringspoeder met een specifieke samenstelling, zoals een legering op nikkelbasis, kobaltbasis en ijzerbasis, wordt op een vooraf ingestelde of synchrone manier toegevoegd, zodat ze gelijkmatig over het oppervlak van de onderdelen in gesmolten toestand worden verspreid en een vooraf bepaalde temperatuur bereiken. dikte, waardoor een goede metallurgische binding ontstaat met het micro-gesmolten basismetaalmateriaal, en er is slechts een kleine verdunning tussen elkaar. In het daaropvolgende stollingsproces wordt op het oppervlak van het onderdeel een functionele bekledingsmateriaallaag met vooraf bepaalde speciale eigenschappen gevormd die volledig verschillend is van de matrix, die de oppervlakte-eigenschappen van het materiaal volledig kan veranderen en uiteindelijk het oppervlak van het goedkope materiaal kan maken. materiaal verkrijgen extreem hoge slijtvastheid, corrosieweerstand, hoge temperatuurbestendigheid en andere eigenschappen.
Volgens de verschillende methoden voor het toevoegen van materiaal, zijn lasercladmethoden onderverdeeld in vooraf ingestelde methode en synchrone poedertoevoermethode. Zoals de naam al aangeeft, wordt het voorgecoate materiaal op het voorbehandelde substraatoppervlak geplaatst door middel van spuiten of lijmen, en vervolgens opnieuw gesmolten door middel van laserstraalstraling voordat de juiste warmtebehandeling plaatsvindt; Bij synchrone poedertoevoer wordt het poeder na de voorbehandeling rechtstreeks op het mobiele smeltbad gespoten dat door laserstraling op het oppervlak van het bekledingssubstraat wordt gevormd, en de coating wordt in één keer gevormd. Synchrone poedertoevoer is de ontwikkelingstrend van lasercladtechnologie, die volledig gebruik kan maken van laserenergie, procesparameters kan controleren, de productie-efficiëntie en coatingkwaliteit kan verbeteren. Synchrone poederafgifte stelt echter ook eisen aan de deeltjesgrootte en vloeibaarheid van het poeder, die moeten worden bepaald op basis van de specifieke situatie.
Materialen en eigenschappen van lasercladden
Bij de studie van lasercladding is materiaalonderzoek een belangrijke richting, waarbij de nadruk ligt op de compatibiliteit van verschillende additieve materialen en onderdelen in praktische toepassingsscenario's. Legeringspoeder op ijzerbasis is geschikt voor onderdelen die plaatselijke slijtvastheid vereisen en gemakkelijk vervormen. Op kobalt gebaseerd legeringspoeder heeft een goede weerstand tegen hoge temperaturen, slijtvastheid en corrosieweerstand en wordt vaak gebruikt in petrochemische en metallurgische velden. Keramische materialen hebben een hoge sterkte bij hoge temperaturen, goede thermische stabiliteit, hoge chemische stabiliteit en worden vaak gebruikt in onderdelen die slijtvastheid, corrosieweerstand, hoge temperatuurbestendigheid en oxidatieweerstand vereisen. Omdat een enkel materiaal bij glijslijtage, stootslijtage en abrasieve slijtage ernstig niet zal voldoen aan de eisen van het gebruik van voorwaarden. Daarom is het samengestelde gebruik van metaalcoating en keramische coating een onderzoekshotspot geworden, er is lasercladding van staal, titaniumlegeringen en aluminiumlegeringen geweest en een verscheidenheid aan onderzoek naar keramische of cermetcoating.
Vergeleken met andere traditionele oppervlaktebehandelingstechnologieën heeft lasercladding zijn eigen kenmerken en voordelen:
De koelsnelheid is snel (tot 10 ^ 6 graden C /s), wat behoort tot het stollingsproces, en het is gemakkelijk om een fijne kristalstructuur te verkrijgen of nieuwe fasen te produceren die niet in evenwichtstoestand kunnen worden verkregen, zoals een onstabiele fase en amorfe toestand. De verdunningssnelheid van de coating is minder dan 5% en de matrix is stevig gebonden door metallurgie of grensvlakdiffusie, om een goede bekledingslaag te verkrijgen met een regelbare coatingsamenstelling en verdunningsgraad, en ervoor te zorgen dat de prestaties niet degenereren. Bij bekleding met een hoge vermogensdichtheid is de verwarmingssnelheid snel en zijn de warmte-inbreng, de door warmte beïnvloede zone en de vervorming van het substraat klein. De poederkeuze is vrijwel onbeperkt en legeringen met een hoog smeltpunt kunnen worden afgezet op het oppervlak van metalen met een laag smeltpunt. Het dikte- en hardheidsbereik van de bekledingslaag is groot en de bekledingslaag heeft minder microscopische defecten en betere prestaties. Het proces maakt gebruik van numerieke besturing, geen contactbehandeling, automatische bediening, handig, flexibel, sterke beheersbaarheid.
Typische toepassing van lasercladden in de industrie
Lasercladding dit reparatie- en herfabricageproces, één is het versterken van de functie, kan de prestaties van het substraat verbeteren door de cladlaag; De tweede is de reparatiefunctie, die vooral tot uiting komt in het repareren van de gaten en scheuren in het oppervlak van het materiaal, en het herstel van de geometrische afmetingen en prestaties van de versleten onderdelen, wat een zeer grote toepassingswaarde heeft voor vrijwel de gehele levensduur. machinebouwindustrie.
In de steenmijnbouw, de chemische industrie, de metallurgie, de elektrische energie-, cement- en andere mechanische uitrustingsindustrieën zullen de gasturbinerotortap en -blad, de rollende roltap, de boog van een staalfabriek, enz., na verloop van tijd verouderen en beschadigen. Vanwege de langdurige blootstelling van deze onderdelen aan gas en corrosieve media op hoge temperatuur en hoge druk, in combinatie met de mechanische spanning veroorzaakt door volumebelasting, treedt de meeste schade op aan het oppervlak of oppervlak, en de faalmodus is voornamelijk de fragmentatie en barsten van de interne metalen onderdelen, slijtage of corrosie die lokaal afbrokkelen kan veroorzaken. Daarom kan de toepassing van lasercladtechnologie om de oppervlakte-eigenschappen van onderdelen te versterken de levensduur effectief verlengen, en tijdens het periodieke onderhoudsproces kunnen de beschadigde onderdelen ook worden verholpen door technologie voor oppervlakteherfabricage.
Reparatie van turbinerotoren
Bij gas- en stoomturbines komen storingen vaak voor in hot-end componenten zoals rotors, bladen en mondstukken. De breuk die ontstaat aan de wortel van het mes is onherstelbaar, terwijl de schade die ontstaat aan het kopvlak of de wortel van het mes na reparatie kan worden hergebruikt. Bovendien zijn de bladen die voor stroomaggregaten worden gebruikt vaak erg duur, en zal het hergebruik van gerepareerde bladen de kosten van energieopwekking aanzienlijk verlagen.
In de auto-industrie zijn landen als Europa, de Verenigde Staten, Japan, Rusland en China sinds de jaren tachtig begonnen met het gebruik van lasercladding om auto-onderdelen te versterken. Door deze technologie wordt het doel van het besparen van dure legeringsmaterialen en het verlagen van de productiekosten bereikt. Op dezelfde manier kan het falen veroorzaakt door slijtage, corrosie en contactmoeheid van gebruikte auto-matrijzen ook door deze technologie nieuw leven worden ingeblazen.
Kortom, of het nu gaat om het versterken van het oppervlak van de onderdelen vóór service of het repareren van de fout na service, de traditionele verwerkingsmethoden omvatten voornamelijk oppervlakteafschrikken, oppervlaktecarbureren of nitreren, thermisch spuiten, oppervlaktelassen enzovoort. Met de voortdurende modernisering en verbetering van de verwerkingstechnologie wordt lasermobiele remanufacturingtechnologie (lasercladding) op grote schaal gebruikt.
Deze laser-remanufacturing-technologie kan niet alleen worden gebruikt voor het repareren van beschadigde onderdelen, maar ook voor het laseroppervlak-afschrikken. Vergeleken met de traditionele warmtebehandeling is laser-afschrikken een verwerkingstechnologie die snel opwarmt en snel afkoelt, waardoor een geharde laag fijn materiaal kan worden verkregen. korrels op het oppervlak. Bovendien kan het gebruik van lasers, in combinatie met hoogwaardige meerassige werktuigmachines of 6+2-robots, ook beschadigde driedimensionale complexe onderdelen repareren, wat de flexibiliteit en geavanceerde aard van laserremanufacturing-technologie volledig weerspiegelt.
Xi'an Guosheng Laser Technology Co., Ltd. is een hightech onderneming gespecialiseerd in R&D, productie en verkoop van automatische lasercladmachines, hogesnelheidslasercladmachines, laserblusmachines, laserlasmachines en laser 3D-printapparatuur. Onze producten zijn kosteneffectief en worden in binnen- en buitenland verkocht. Als u geïnteresseerd bent in onze producten, neem dan contact met ons op via bob@gshenglaser.com.