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激光熔覆技术在工业设备中的具体应用
发布时间:2021-03-09 阅读次数:

     激光熔覆技术,通俗来说就是一种激光堆焊技术,以不同的填料方式在被涂覆表面放置相关材料,利用激光使之与基体表面同时熔化,形成新的涂层表面,激光熔覆技术应用广泛,接下来介绍其在阀门、汽轮机和齿轮的具体应用。

 
    阀门在使用过程中,其密封面长期处于介质之中并受到介质的冲刷和腐蚀。利用激光熔覆工艺代替等离子喷涂和真空感应熔焊工艺,在内燃发动机排气阀密封面熔覆NiCrBSi和CoCrW合金涂层,不仅避免了涂层中的孔洞和微裂纹,而且涂层的显微硬度明显提高,排气阀密封面耐磨和耐蚀性能提高3~4倍。
 
    汽轮机的中压蒸汽室喷嘴及部分隔板喷嘴,受蒸汽介质的冲蚀比较严重。其中压缸喷嘴承受温度为350℃,材质为ZG20GrMo,叶片排气端厚度平均只有0.02mm-0.05mm采用一般熔焊方式修补其损伤部位,极易造成基体热变形,产生裂纹。应用激光熔覆的工艺进行了修复,修复后的喷嘴达到了原设计要求,经过一段时间的运行效果良好。
 
激光熔覆.jpg
 
    高速传动渗碳齿轮磨损齿面因残余渗碳层的存在给齿面修复造成很大的困难。这类齿轮的材料为20Cr2Ni4A或18Cr2Ni4WA钢,渗碳层深度为1.6~1.9 mm。应用激光熔覆的工艺进行了修复。这种熔覆层完全满足对齿轮修复的要求。经测试在接触应力2170 MPa 滑差为12.5 %和20号机油润滑条件下激光熔覆层的接触疲劳特征寿命比零件渗碳强化层提高了15 %。这种熔覆层完全满足对齿轮修复的要求。
 
    烟气膨胀机(简称烟机)是炼油厂等工业部门余热发电的重要装置,轮盘是该装置的关键部件。目前对于烟机轮盘的修复主要是使用激光熔覆修复。通过修复的激光熔覆层是通过层-层堆铸方法形成的,由底层经过中间层到面层。兰州炼油厂、上海炼油厂和大连炼油厂等单位的烟机轮盘都使用激光熔覆修复。兰州理工大学与兰州长城机械厂合作已经对烟机轮盘进行修复,并且取得了成功以规模化投入生产,并在TH85-2、E-232烟机上应用。这进一步完善与发展了烟机轮盘激光熔覆修复系统工程,建立了质量保证体系,更好的完善了激光熔覆修复技术。
 
    激光熔覆技术对制造技术要求高、生产周期长、加工费用高,价格昂贵的工程构件进行修复具有广泛的工程需求,同时可以优化资源配置,节约贵重、稀有金属材料,降低能源消耗,节省资金。激光熔覆修复技术无污染、无公害,有很强的保护环境的作用,属于绿色再制造工程。从长远的角度看,激光熔覆技术以其独特的优势必将在精密修复中扮演重要的角色。
 

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