激光熔覆在中小口徑管道內(nèi)壁修復(fù)中的應(yīng)用特點

隨著科技的越來越發(fā)達(dá)，激光熔覆技術(shù)已經(jīng)走向成熟，現(xiàn)在激光熔覆技術(shù)在造船、石油、礦山等制造業(yè)中應(yīng)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(guān)鍵。

激光熔覆技術(shù)作為一種新的材料表面改性技術(shù)，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(jié)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(fù)技術(shù)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(jié)合，熔覆層結(jié)構(gòu)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(shè)計不同的設(shè)計，以便在熔覆過程中有效控制熔覆層的結(jié)構(gòu)和性能;

4、激光熔覆是一種精細(xì)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(guān) 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(shù)最初用于管道的包覆。

目前，激光熔覆技術(shù)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(jìn)入管道，實現(xiàn)工藝復(fù)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(yuǎn)，加工效率低，保護(hù)鏡容易損壞，難以達(dá)到良好的加工質(zhì)量。

一些高負(fù)荷零件對內(nèi)壁表面熔覆和修復(fù)的應(yīng)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(wù)隨著性能和結(jié)構(gòu)復(fù)雜性的提高，業(yè)界對內(nèi)壁激光熔覆修復(fù)技術(shù)的適用極限規(guī)?；?、多功能化、優(yōu)質(zhì)高效提出了越來越高的應(yīng)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(xué)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(shè)計上充分考慮了應(yīng)用的便利性。系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計，機(jī)床和機(jī)器人的不同運(yùn)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(bǔ)、內(nèi)壁硬化等不同方法的配套工藝規(guī)范。

激光熔覆修復(fù)技術(shù)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(cè)3mm

4、適用于盲孔加工：粉末流，光束45°斜入射設(shè)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(fù)合材料等多種合金鍍層

審核編輯黃宇