发动机曲轴在长期运转过程中,轴颈部位会产生磨损和裂纹等损伤问题,通过再制造修复损伤部位不仅能够节约成本,而且可以提高资源利用率.激光熔覆作为再制造修复的主要技术之一,具有基体变形小,界面结合强度高等优点.为实现发动机曲轴的激光熔覆再制造修复。潍坊市沪联电机维修有限公司,依托国内各大电机厂相关技术研究院联合成立,是维修大型高压电机、大型直流电机、整流子调速电机、冷冻电机、印刷机电机、汽轮发电机设备、牵引电机、进口电机的单位。
激光熔覆技术是激光加工技术的一个重要的应用方面,是一种新型的材料加工与表面改性技术,涉及物理、冶金、材料科学等领域。其研究历史可追溯到20世纪70年代。1974年Gnanamuthu先提出并申请了激光熔覆一层金属于金属基体的熔覆方法;进入80年代,激光熔覆技术已经发展成为表面工程、摩擦学、应用激光等领域的前沿性课题,可以在低成本钢板上制成表面,代替大量的合金,以节约贵重、稀有的金属材料,提高材料的综合性能,降低能源消耗,适用于局部易磨损、剥蚀、氧化及腐蚀等零部件,受到了国内外的普遍重视;到90年代后,相关科学研究与应用开发得到快速发展。
当今国内外对激光熔覆的研究大致从以下几个角度出发:一是激光熔覆的机理研究;二是激光熔覆工艺及其***性能的研究;三是激光熔覆的应用研究。现对激光熔覆的各方面研究发展状况作以介绍,并指出其存在的主要问题及其今后的发展方向。
激光熔覆的应用研究
激光熔覆技术是一种经济效益很高的新技术,它可以在廉价金属基材上制备出性能好的合金表面而不影响基体的性质,降低成本,节约贵重稀有金属材料。因此,世界上各工业******对激光熔覆技术的研究及应用都非常重视。
应用于激光熔覆的激光器主要有CO2激光器和固体激光器(主要包括激光器、光纤激光器和二极管激光器,老式灯泵浦激光器由于光电转化效率低、维护繁琐等问题已逐渐淡出市场)。对于连续CO2激光熔覆,国内外学者已做了大量研究。高功率固体激光器的研制发展迅速,主要用于有色合金表面改性。据文献报道,采用CO2激光进行铝合金激光熔覆,铝合金基体在CO2激光辐照条件下容易变形,甚至塌陷。固体激光器,特别是激光器输出波长为1.06μm,较CO2激光波长小1个数量级,因而更适合此类金属的激光熔覆。
激光熔覆技术对制造技术要求高、生产周期长、加工费用高,且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,激光熔覆技术以其的优势必将在精密修复中扮演重要的角色。
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