激光熔覆技術在船舶修復中的應用

船舶上的許多大型設備如果損壞，往往會造成重大的經(jīng)濟損失和危害，比如發(fā)電機關鍵部位的轉子軸，因其運行精度高、轉速高，一旦損壞，其輸出功率將受到影響。整個單位就會削弱甚至癱瘓。為了保險起見，一般會直接更換損壞的零部件，但由于造船行業(yè)的零部件通常比較昂貴，而且訂單周期長，無法滿足船舶修理的需要。因此，修船業(yè)面臨著一個亟待解決的問題：開發(fā)一種廉價、快速、高可靠的新型修船技術。

常用的傳統(tǒng)修復技術主要有普通電極堆焊、噴涂和電鍍。對于不太重要的部件，這些傳統(tǒng)技術可以解決問題，但對于重要的部件，這些傳統(tǒng)技術都存在不同程度的缺陷。例如堆焊、電焊容易變形過大，只能用于不太重要的部位;而噴涂和電鍍方法則無變形，但其可修復厚度有限，且修復層與基材之間的結合力不強，不能用于高速、沖擊、重載場合。

激光熔覆是利用高能激光束照射金屬表面，經(jīng)過快速熔化、膨脹、凝固、冷卻，在基體表面熔覆一層具有特殊物理、化學或機械性能的材料，從而形成為了彌補機身高性能的不足，這種復合材料可以充分發(fā)揮兩者的優(yōu)點，彌補彼此的缺點。根據(jù)工件工況要求，可堆焊耐熱、耐磨、耐腐蝕、抗氧化、抗疲勞或具有光、電、磁性能的表面涂層。

激光熔覆的優(yōu)點：

1、熔覆層與基體之間冶金焊接結合致密，結合強度高，不易脫落;

2、當改變或恢復工件的幾何形狀時，在保持尺寸的同時進行表面強化;

3、功能材料的使用可以實現(xiàn)工件表面性能的定制，改變零件的表面性能，如耐磨、耐高溫、耐腐蝕等;

4、修復部位熱影響區(qū)和熱變形小，工件基體不改變

5、修復過程由機器自動控制，保證工件質(zhì)量;

6、修復效率高、工期短;

7、可修復多種材質(zhì)的工件;熔覆層硬度在HRC20~HRC60范圍內(nèi)，可根據(jù)應用要求進行選擇。

由于激光熔覆修復技術產(chǎn)生的修復層是冶金結合，其結構致密，結合強度高，不易脫落。它已逐漸成為船舶最好的修理工藝之一。結合激光熔覆修復技術的特點和優(yōu)勢，船舶上各種鋼、鑄鐵、不銹鋼零件的磨損均可采用激光熔覆技術進行修復，修復后的整體性能可達到或超過新工件。

而對于以往讓修船行業(yè)技術人員頭疼的修復問題，激光熔覆修復技術就顯示出了它的獨特性，比如軸類的修復，激光熔覆修復技術可以將變形量控制在0.01 ~ 0.02 mm以內(nèi)，較大的軸甚至沒有變形;對于鑄鐵、不銹鋼工件的修復，激光熔覆修復技術也能解決問題，且效果顯著，無裂紋;形狀復雜的工件修復也能準確高效地修復。最重要的是激光熔覆修復技術使用的熔覆材料范圍廣泛，即可以使用與基體相似的材料來達到修復尺寸的目的，也可以使用性能更好的材料，優(yōu)良的合金材料達到表面改性的目的。這些問題往往很難用傳統(tǒng)的修復技術來解決。

激光熔覆修復技術作為一種新工藝，以其獨特的優(yōu)勢，為修船行業(yè)帶來了重要零部件修復的可能。如上所述，激光熔覆修復技術的各種特點決定了激光在船舶修復行業(yè)必定具有廣闊的應用前景。隨著激光熔覆技術在修船行業(yè)的廣泛應用，將為修船廠和船東帶來可觀的效益。同時，由于節(jié)省了材料消耗和廢品，損壞工件的再制造和修復符合國家工業(yè)發(fā)展。因此，政策也具有巨大的社會效益，值得積極推廣和應用。

審核編輯 黃宇