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激光熔覆技術的常見應用行業

時間:2022-02-14 15:31  閱讀:1319
激光熔覆技術是一種經濟效益很高的新技術,它可以在廉價金屬基材上制備出高性能的合金表面而不影響基體的性質,降低成本,節約貴重稀有金屬材料,因此,世界上各工業先進國家對激光熔覆技術的研究及應用都非常重視。激光熔覆的應用主要在兩個方面,即耐腐蝕(包括耐高溫腐蝕)和耐磨損,應用的范圍很廣泛,例如內燃機的閥門和閥座的密封面,水、氣或蒸汽分離器的激光熔覆等。下面介紹激光熔覆技術的常見應用行業。

激光熔覆修復應用涉及的領域有冶金、電力、石油、化工、船舶、機車、煤機、汽車等國民經濟支柱行業。根據不同裝備的使用工況環境,激光表面再制造(熔覆修復、增材制造)加工主要提高金屬零部件的耐磨、耐蝕、耐高溫、抗氧化等性能,不僅能讓已失效的零件恢復使用,且能顯著延長新零件的使用壽命。

激光熔覆技術的常見應用行業:
1.電力設備及其零部件的制造與再制造
電力設備分布量大、不間斷運轉,其零部件的損壞機率高。汽輪機是火力發電的核心設備,由于高溫高熱特殊的工作條件,每年都需定期對損傷的機組零部件進行修復,如主軸軸徑、動葉片等。燃氣輪機由于其在高達1300℃的高溫條件下工作,經常會發生損傷。采用激光再制造技術將其缺陷全部修復完好,恢復其使用性能,費用僅為新機組價格的1/10。

2.汽車領域
在汽車工業應用中,最先采用激光技術主要用于切割,熱處理,隨著熔覆技術的發展,逐步發展到柔性增材制造技術。例如發動機的排氣門的密封錐形面熔覆Stellite合金是最先采用該技術的汽車零件。意大利菲亞特汽車發動機排氣閥座的環形表面和美國的汽車排氣閥座都采用激光熔覆耐熱合金。目前北京機科國創輕量化科學研究院與廣西玉柴合作,在發動機氣門座環形表面進行耐磨耐高溫合金的熔覆成形,也取得了階段性成果。

3.海洋船舶方向應用
海洋環境惡劣,濕度大、鹽分高,海洋船舶裝備易發生磨損和腐蝕。海洋工程裝備和船舶部件技術復雜、價值較大,失效報廢浪費巨大。國內已有船廠應用激光熔覆技術對船舶葉輪腐蝕、發動機缸套以及柴油機進排氣閥盤錐面磨損,進行高精度修復,獲得了良好的熔覆效果,恢復了功能并提高了耐磨、耐腐蝕性能。

4.石油化工設備及其零部件的制造與再制造
現代的石化工業基本上采用都是連續大量生產模式,在生產過程中,機器長時間在惡劣的環境下工作,導致設備內元件出現損壞,腐蝕、磨損,其中經常會出問題的零部件包括閥門、泵、葉輪、大型轉子的軸頸、輪,盤、軸套、軸瓦等,而且這些元件十分昂貴,涉及到的零部件種類也有很多,形狀大多數都很復雜,修復起來有一定的難度,但是因為激光熔覆技術的出現,這些問題就都不是問題了。

5.鋼鐵行業的應用
軋輥是軋材企業生產中的耗材。軋輥質量直接影響著軋機的效率及產品質量,因此對修復具有很高的技術要求。通常軋輥的失效方式有熱龜裂、剝落、疲勞磨損、磨料磨損等。采用激光熔覆技術,針對軋輥材質、工作環境、技術要求,選擇對應的熔覆合金粉末及熔覆工藝,熔覆層與基材實現良好的冶金結合,熔覆層組織致密細小,表面硬度可達到50~60HRC,起到了很好的強化修復作用。修復后的軋輥表面耐磨耐沖擊等使用性能相比傳統修復工藝提高數倍,價格約為新軋輥的1/3。

以上就是激光熔覆技術的常見應用行業,進入20世紀80年代以來,激光熔覆技術得到了迅速的發展,已成為國內外激光表面改性研究的熱點。激光熔敷技術具有很大的技術經濟效益,廣泛應用于機械制造與維修、汽車制造、紡織機械、航海與航天和石油化工等領域。

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