激光熔覆-沪联电机维修-机械零部件超差激光修复

曲轴在高温、高压的环境中工作，加上其自身在高速的旋转，这就使得曲轴容易发生磨损、腐蚀甚至断裂。本文通过在40Cr钢上激光熔覆Ni60合金粉末，机械零部件超差激光修复，并在粉末中添加不同比例的Al2O3粉末和Y2O3粉末，研究了不同激光工艺参数对熔覆层显微硬度、显微组织的影响，获得了佳的工艺参数。并对修复试样进行了宏观质量、显微硬度和显微组织的分析，得出了以下结论:

(1)熔覆工艺参数对熔覆层的影响:在选取电压380V、脉宽2.0ms、脉冲频率10Hz的前提下，在一定的范围内，随着扫描速度的增加，熔覆层的显微硬度增加，熔覆层组织会细化;超过一定的速度范围，硬度会下降，显微组织也会变粗大。由于所选的距离比较接近，所以离焦量对熔覆层的影响并不是很明显。通过对比分析，激光熔覆厂家，选择的佳激光功率参数是电压380V，脉宽2.0ms，脉冲频率10Hz，扫描速度120mm/min，距离工件的距离为30mm。

(2) Al2O3的加入提高了熔覆层的显微硬度，但硬度的大值并不再熔覆层的表层，而在表层的下面。加入适量Al2O3粉末，熔覆层的显微组织得到了细化，枝晶的分布更加均匀。

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组织性能的研究；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。

激光熔覆工艺及其组织性能的研究

激光熔覆工艺方法有两种类型：

1.一步法（同步法）该方法为在激光束辐照工件的同时向激光作用区送熔覆材料的工艺，它又有两种方法。

①同步送粉法：使用喷射送粉装置将单种或混合粉末送入熔池，控制粉末送入量和激光扫描速度即可调整熔覆层的厚度。由于松散的粉末对激光的吸收率大，热效率较高，可获得比其他方法更厚的熔覆层，容易实现自动化。国外实际生产中采用较多。

②同步送丝法：此法工艺原理虽与同步送粉法相同，但熔覆材料是预先加工成丝材或使用填充丝材。此法便利且不浪费材料，更易保证熔覆层的成分均匀性，尤其是当熔覆层是复合材料时，不会因粉末比重或粒度大小的不同而影响覆层质量，且通过对丝材进行预热的精细处理可提高熔覆速率；但是丝材表面光滑，对激光的反射较强，激光利用率相时较低。此外，激光熔覆价格，线材制造过程较复杂，且品种规格少。

2.二步法（预置法）该法是在激光熔覆处理前，先将熔覆材料置于工作表面，然后采用激光将其熔化，冷凝后形成熔覆层。预置熔覆材料的方式包括：

①预置涂覆层：通常是应用手工涂敷，为经济、方便，它是用粘结剂将熔覆用粉末调成糊状置于工件表面，干燥后再进行激光熔覆处理。此法生产效率低，熔覆厚度不一致，不宜用于大批量生产。

②预置片：将熔覆材料的粉末加入少量粘结剂模压成片，置于工件需熔覆部位，再进行激光处理。此法粉末利用率高，且质量稳定，适宜于一些深孔零件，如小口径阀体，激光熔覆，采用此法处理能获得高质量涂层。

激光熔覆加工技术的适用范围和应用领域非常广泛，几乎可以覆盖整个机械制造业，包括矿山机械、石油化工、电力、铁路、汽车、船舶、冶金、器械、航空、机床、发电、印刷、包装、模具、制药等行业。

其他机械行业设备关键零部件的再制造

其它机械制造业的关键零部件的再制造，涉及的行业包括冶金、石化、矿山、化工、航空、汽车、船舶、机床等等领域，针对这些领域中的精密设备、大型设备、贵重零部件磨损、冲蚀、腐蚀部位，使用激光熔覆加工技术进行修复和性能优化。