《數(shù)字化轉(zhuǎn)型和跨學(xué)科實踐暑期研討會》詳解
數(shù)字化轉(zhuǎn)型和跨學(xué)科實踐暑期研討會
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由于在工業(yè)、能源、**、機械相關(guān)制造廠以及再制造等領(lǐng)域,生產(chǎn)環(huán)境惡劣,使用負荷大,導(dǎo)致一些重要的金屬零部件腐蝕和磨損。為了延長昂貴的生產(chǎn)設(shè)備的使用壽命,必須給這些設(shè)備的金屬部分外表進行提前處理或修復(fù),因此激光熔覆作為修復(fù)金屬表面改性技術(shù)應(yīng)運而生。
那什么是激光熔覆技術(shù)呢?昆山質(zhì)子激光激光熔覆是指以不同的填料方式在被涂覆基體表面上放置選擇的涂層材料,經(jīng)激光輻照使之和基體表面的薄層同時熔化,并快速凝固后形成稀釋度極低并與基體材料呈冶金結(jié)合的表面涂層,從而明顯改善基體材料表面的耐磨、耐蝕、耐熱、抗氧化及電氣特性等的工藝方法,從而達到了表面改性或修復(fù)的目的。
用通俗的話來講,熔覆就是為受損的備件進行“換新”,從而達到改頭換面、煥然如新的目的。如果要用三個詞語形容我們的熔覆水平,那么“壽命長、精度高、價格低”再合適不過。 激光熔覆工藝基本特點。內(nèi)孔激光熔覆加工
隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和工業(yè)不斷發(fā)展,對零部件作業(yè)的環(huán)境也越來越趨于復(fù)雜化,外表功能的要求越來越高,因而零件作廢率很大增多。通常由于外表失效而作廢的零件有:轉(zhuǎn)子葉片、輥軸類零件、齒輪類零件、接頭類零件等。
在零部件整體功能滿意工況的條件下*是外表損害的零部件都是可以修正,不僅可以拯救巨大的經(jīng)濟和時刻丟失,還可以提高資源的利用率,符合我國可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略。
目前零部件修正的辦法有激光熔覆、真空釬焊、真空涂層法、鎢極惰性氣體維護焊(TIG)和等離子體熔覆修正等辦法 。激光熔覆是依據(jù)工件的工況要求,熔覆各種設(shè)計成分的金屬或許非金屬,制備耐熱、耐蝕、耐磨、抗氧化、抗疲憊或具有光、電、磁特性的外表覆層。激光熔覆是一種快速冷卻的過程,熔覆過程中對修正工件的熱輸入量少,熱影響區(qū)小,熔覆層組織細微,易于完成自動化等,因而使用激光熔覆的辦法來修正轉(zhuǎn)子等零部件比其它的辦法具有更大的優(yōu)勢。激光熔覆技術(shù)處理了傳統(tǒng)電焊、氬弧焊等熱加工過程中不可避免的熱變形、熱疲憊損害等一系列技術(shù)難題,同時也處理了傳統(tǒng)電鍍、噴涂等冷加工過程中覆層與基體結(jié)合強度差的矛盾,這就為外表修正供給了一個很好的途徑。 軸頸激光熔覆加工激光熔覆在大型機械物件修復(fù)中的應(yīng)用!
昆山質(zhì)子激光設(shè)備提供一種基于激光熔覆解決石油管道焊接時防腐熔化失效的方法,包括以下步驟:S1.取兩根相同型號的石油管道,將石油管道的端部打磨成角度為45度的坡口,然后對石油管道進行預(yù)處理;S2.用光纖激光器對石油管道的內(nèi)壁激光熔覆合金粉末形成熔覆層一,熔覆層一與坡口的距離為100mm;S3.用光纖激光器對石油管道坡口處的內(nèi)壁激光熔覆合金粉末形成熔覆層二;S4.對石油管道的內(nèi)壁進行防腐涂料處理;S5.將兩根石油管道的坡口靠在一起形成V字口,使用與合金粉末組分相同的合金焊條對V字口進行首先道焊接,然后用普通焊條在合金焊條的外側(cè)進行第二道焊接形成整體。本發(fā)明能有效解決石油管道焊接時因熱影響導(dǎo)致管道內(nèi)部防腐涂料熔化失效的問題
激光淬火,也稱激光熱處理、激光硬化,即利用聚集后的激光束快速加熱金屬材料外表,使其發(fā)生相變,構(gòu)成馬氏體淬硬層的一種高新技能,分為激光相變硬化、激光熔凝硬化和激光沖擊硬化三種工藝方法。
質(zhì)子激光淬火特點
1.激光淬火馬氏體晶粒更細、位錯密度更高,硬度更高,耐磨性更好。
2.變形極小,乃至無變形,合適于高精度零件處理,部分場合可作為材科和零件的處理工序。
3.無需回火,淬火外表得到壓應(yīng)力,不易產(chǎn)生裂紋。
4.如工柔牲好,適用面廣,可方便地處理大尺寸工件和溝、槽、深孔、內(nèi)孔、盲孔等局部區(qū)域。
5.可根據(jù)需要調(diào)整硬化層深淺。
6.硬度梯度非常小,硬度根本不隨激光硬化層深改變而改變。
7.合適的材料很廣,包括各種中高碳鋼、工具鋼、模具鋼以及鑄鐵材料等。
8.加工進程自動化控制,工期短,質(zhì)量穩(wěn)定。
9.低碳環(huán)保,無需冷卻介質(zhì),無廢氣廢水排放。
昆山質(zhì)子激光激光熔覆修復(fù)技術(shù)!
激光表面熱處理是利用高功率密度的激光束對金屬進行表面處理的方法,它可以對材料實現(xiàn)相變硬化(或稱做表面淬火、表面非晶化、表面重熔粹火)、表面合金化等表面改性處理,產(chǎn)生用其它表面淬火達不到的表面成分、組織、性能的改變。
激光具有單色性、相干性、方向性和高能量密度四大特點,因此,其穿透能力極強。激光的穿透能力是由其能量大孝功率密度強弱、時間長短而決定。當功率密度為103W/cm2~107W/cm2時,以103℃/s~107℃/s加熱速度把金屬表面加熱到*低于熔點的臨界轉(zhuǎn)變溫度,其表面迅速奧氏體化,然后急速自冷淬火,冷卻速度可達1.7×104℃/s,金屬表面迅速被強化,這就是激光相變硬化。
激光熱處理的明顯特點是:具有高速加熱,高速冷卻,獲得的組織細密、硬度高、耐磨性能好;淬火部位可獲得大于400kgf/mm2的殘余壓應(yīng)力,有助于提高疲勞性能;還可以進行局部選擇性淬火,通過對多光斑尺寸的控制,更適合其它熱處理方法無法勝任的管孔、深溝、微區(qū)、夾角和刀具刃口等局部區(qū)域的硬化;激光可以遠距離傳送,可以實現(xiàn)一臺激光器多工作臺同時使用,采用計算機編程實現(xiàn)對激光熱處理工藝過程的控制和管理,實現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動化。
激光表面熱處理技術(shù)包含激光淬火(相變硬化)、激光熔凝.內(nèi)孔激光熔覆標準
鋼廠汽輪機轉(zhuǎn)子激光熔覆激光修復(fù)再制造加工.內(nèi)孔激光熔覆加工
激光熔覆在排氣門應(yīng)用中的工藝
影響排氣門激光熔覆層質(zhì)量的其它因素還有保護氣體的壓力大小,試驗發(fā)現(xiàn),保護氣體壓力過大,會使表面粗糙度增加,表面不平整光滑,產(chǎn)生折皺。保護氣體壓力過小,一是熔覆層表面達不到防氧化目的,會使空氣中的氧參與激光與粉末的作用,使熔覆層產(chǎn)生缺陷。
鏡頭的污染也會有影響。因為光束和保護氣同軸,既起到保護熔池的作用,也起到保護鏡頭的作用。在激光處理過程中,難免有飛濺現(xiàn)象,保護氣可以防止熔渣飛賤到聚焦透鏡上,所以保護氣體的壓力大小也是不可忽視的。
工裝卡具也是影響熔覆層質(zhì)量的重要因素。在激光熔覆過程中,工裝卡具必須保證排氣門能勻速轉(zhuǎn)動,從而使掃描速度不變。光束照射位置與開槽位置重合,否則,熔覆層會偏離,導(dǎo)致工件報廢。
(1)在排氣門預(yù)涂敷工藝中,激光功率、光斑直徑和掃描速度一定時,涂層厚度為1mm~2mm,合金粉末與粘接劑的調(diào)配比例為2%時,可得到較理想的激光熔覆層表面質(zhì)量。
(2)汽車排氣門激光熔覆的佳工藝參數(shù)為:激光功率1.8kW~2.1kW,光斑直徑4.5mm~5mm,掃描速度5mm/s~6mm/s.熔覆層連續(xù)、平整、光滑,基本無氣孔,工藝穩(wěn)定,可用于工業(yè)生產(chǎn)。 內(nèi)孔激光熔覆加工
昆山質(zhì)子激光設(shè)備有限公司成立于2019年12月,注冊資金500萬,是一家專業(yè)從事精密激光焊接研發(fā)和生產(chǎn)的設(shè)備制造商,同時為客戶提供一整套激光工藝方案及相關(guān)配套設(shè)施
公司產(chǎn)品主要包括:激光焊接設(shè)備、激光切割設(shè)備、激光打標設(shè)備、激光清洗設(shè)備、激光熔覆設(shè)備及機器人自動化配套設(shè)備等。
公司引進哈爾濱工業(yè)大學(xué)機電學(xué)院“激光制造與增材制造”國家重點研發(fā)計劃項目團隊,開展基于聲光圖像信息的激光智能制造技術(shù)研究,通過激光制造過程中的聲光圖像信息與加工質(zhì)量之間的對應(yīng)關(guān)系,建立多種信號互補的激光加工質(zhì)量與參數(shù)之間的映射關(guān)系,利用信號處理建立加工質(zhì)量實時預(yù)測與參數(shù)自主調(diào)控策略,研制激光智能加工與檢測一體化裝備,解決光機電一體化的高效、高精度復(fù)合制造、三維在線監(jiān)測與反饋控制、面向精密、復(fù)雜、微細、跨尺度制造需求的制造工藝技術(shù),實現(xiàn)多種材料零部件的高效加工。