高速动车组车轴的再制造可行性分析

通过对比分析电刷镀、热喷涂、堆焊以及激光熔覆四种再制造技术的特点和用于车轴再制造修复的现状,阐述了激光再制造技术作为新型制造技术的优势。从激光熔覆技术的设备和关键工艺、熔覆层的微观组织的特性、粉末材料的可开发性以及采用超声波消除残余应力手段等方面进行讨论和分析,说明激光熔覆技术用于高速动车组车轴的再制造是可行的。     

激光熔覆技术在石油钻井设备再制造中的应用

随着国家双碳战略的实施,再制造已经成为制造技术创新的前沿领域,深刻改变着高端装备的设计与运行方式,是绿色制造的重要支撑技术,是促进制造产业可持续发展的重要力量。激光熔覆技术作为一种典型的再制造技术,具有热影响区小、稀释率低、与基体结合强度高等优点,可有效适用于石油钻井设备零部件的再制造。以石油钻井行业作为对象,总结了激光熔覆修复技术在石油钻井设备零部件再制造中的应用现状,分析了行业发展特征并展望了行业发展前景。     

基于激光熔覆的模具数字化快速修复技术研究

针对模具破损区域修复,提出了三维数字化再制造的技术方案,以CAD技术和激光熔覆技术为基础,实现了破损区域的三维修复轨迹建模、加工程序编辑和激光熔覆加工。并结合前处理工作,即激光熔覆参数调整试验、破损区域预处理和测量,以及熔覆后的机械加工等工作,完成了模具破损区域修复。     

激光再制造技术工程化应用

介绍了激光熔覆技术和激光再制造技术的特点.激光熔覆技术是激光再制造技术的基础技术之一,具有结合强度高、热影响区小、热变形小、可控性好等技术特点,以激光熔覆技术为主要技术的多种加工技术同再制造产品相结合形成的激光再制造工程技术是再制造工程技术的重要组成部分,具有优质、高效、节能、节材、环保的基本特点,该技术的兴起和发展为我国重大机械装备和部分进口设备的修复和改造提供了新的技术手段.在我国,激光再制造技术广泛应用于石化、冶金、电力等行业.列举了激光再制造机械设备的典型案例,指出在我国开展重大装备的激光再制造,不仅具有广阔的市场前景,而且具有重大的经济效益和社会效益.     

激光再制造技术工程化应用

介绍了激光熔覆技术和激光再制造技术的特点。激光熔覆技术是激光再制造技术的基础技术之一，具有结合强度高、热影响区小、热变形小、可控性好等技术特点，以激光熔覆技术为主要技术的多种加工技术同再制造产品相结合形成的激光再制造工程技术是再制造工程技术的重要组成部分，具有优质、高效、节能、节材、环保的基本特点，该技术的兴起和发展为我国重大机械装备和部分进口设备的修复和改造提供了新的技术手段。在我国，激光再制造技术广泛应用于石化、冶金、电力等行业。列举了激光再制造机械设备的典型案例，指出在我国开展重大装备的激光再制造，不仅具有广阔的市场前景，而且具有重大的经济效益和社会效益。     

[例37] 激光熔覆在扁头套再制造中的应用

正激光熔覆技术是激光再制造的核心技术之一,它是利用能量极高的大功率激光束,瞬间将被加工件表面微熔,同时使零件表面预置或与激光束同步自动送置的合金粉完全熔化,获得与基体冶金结合的致密覆层的表面修复技术。激光再制造扁头套是利用了激光熔覆技术的以下特点:1激光熔覆层与基体为100%冶金结合,可进行多层重复熔覆恢复损伤尺寸;2基体热影响区极小,产生应力小,激光加工后基本无热     

激光熔覆技术在汽车再制造领域的应用及前景

激光熔覆技术是一种新型的表面工程技术,目前正尝试应用于汽车零部件的再制造。结合汽车零部件再制造产业的发展,对激光熔覆技术进行了简述。对其在国内外汽车零部件再制造领域的研究与应用现状进行了综述。进而对激光熔覆技术进入汽车再制造产业所面临的主要问题进行了总结。最后指出了该技术在汽车零部件再制造领域的应用前景。     

刮板输送机中部槽再制造技术研究现状

再制造技术的发展在降低再制造成本的同时对节能节材及设备的修复有着显著的经济效益和现实意义。研究煤矿开采所用运输设备刮板运输机的中部槽磨损问题,综述堆焊、等离子熔覆、激光熔覆和热喷涂等再制造技术在中部槽上应用取得的进展,从耐磨材料、工艺和设备三个方面分析总结目前的研究成果,对中部槽的再制造修复利用具有一定的指导意义。     

激光熔敷技术在万能轧机立辊箱修复中的应用

针对莱芜钢铁股份有限公司大H型钢万能轧机立辊箱表面出现严重磨损的问题,根据立辊箱的结构 和工况,采用激光熔敷技术对立辊箱进行修复。介绍了激光熔覆技术的原理与特点,经实践,修复后立辊箱最大磨损量小于0.5mm,完全满足生产的需要。     

激光熔覆再制造对TC4钛合金微观结构和冲击韧性的影响

采用激光熔覆技术,通过层层堆积TC4钛合金粉,对TC4钛合金板表面凹槽进行修复。采用光学显微镜表征了不同激光功率、扫描速度和搭接率下TC4钛合金熔覆件的微观结构。采用夏比冲击试验和数理统计方法,分析了激光熔覆再制造技术对TC4钛合金冲击韧性的影响。采用扫描电镜观测了夏比冲击试样的断口形貌。结果表明:激光修复区组织为粗大原始β晶粒内分布细长的α针及编织状α+β板条组织,呈现典型的魏氏结构;而热影响区主要由等轴的α晶粒和β转变组织组成,属于典型的双态结构。同TC4母材相比,激光熔覆再制造件的夏比冲击功提高了18.97%。     

基于激光熔覆的车床主轴再制造

随着我国可持续发展重大战略的推进,蕴含着高附加值的损伤、退役机床再制造研究越来越受到重视,作为机床的核心部件之一,损伤主轴再制造成为机床再制造的关键。使用Nd∶YAG固体激光熔覆设备及FeCr合金粉料对损伤45钢主轴进行修复再制造研究,使用扫描电镜观察了熔覆层组织结构,通过显微硬度测试、摩擦磨损试验分析了熔覆层硬度及耐磨性,使用磨床对主轴熔覆层进行精密磨削加工。结果表明所得熔覆层无气孔裂纹等缺陷,其硬度达547 HV0.1,相同负载条件下熔覆层耐磨性为基体材料的3.7倍;磨削加工后再制造主轴完全恢复至设计尺寸,经过相同服役时间后再制造主轴磨损量小于新品主轴磨损量,说明了车床主轴激光熔覆再制造的可行性及有效性。     

激光熔覆层宽度对汽轮机转子表面综合跳动特性的影响

为解决大型汽轮机转子轴轴颈磨损的修复问题,基于同轴送粉半导体激光熔覆再制造系统,采用激光熔覆再制造方法,以汽轮机转子轴材料为基体,利用激光熔覆再制造专用粉末作为实验材料,针对不同激光熔覆层宽度对汽轮机转子综合跳动的影响进行实验研究与机理模拟验证。结果表明,综合跳动特性与探头直径和激光熔覆层宽度相关,激光熔覆层宽度决定了汽轮机转子表面磁力线、电涡流密度与磁通量密度分布。当激光再制造层宽度小于8mm时,由于磁力线与表面电涡流密度受基体的干扰,磁通量密度在激光熔覆层的边缘出现突变,实际综合跳动的测量值为基体与激光熔覆层综合作用的结果,造成测量结果偏大。根据数值模拟计算被测金属体表面磁通量密度分布结果,激光熔覆层宽度的临界值为9.82mm。     

激光熔覆层宽度对汽轮机转子表面综合跳动特性的影响（英文）

为解决大型汽轮机转子轴轴颈磨损的修复问题,基于同轴送粉半导体激光熔覆再制造系统,采用激光熔覆再制造方法,以汽轮机转子轴材料为基体,利用激光熔覆再制造专用粉末作为实验材料,针对不同激光熔覆层宽度对汽轮机转子综合跳动的影响进行实验研究与机理模拟验证。结果表明,综合跳动特性与探头直径和激光熔覆层宽度相关,激光熔覆层宽度决定了汽轮机转子表面磁力线、电涡流密度与磁通量密度分布。当激光再制造层宽度小于8 mm时,由于磁力线与表面电涡流密度受基体的干扰,磁通量密度在激光熔覆层的边缘出现突变,实际综合跳动的测量值为基体与激光熔覆层综合作用的结果,造成测量结果偏大。根据数值模拟计算被测金属体表面磁通量密度分布结果,激光熔覆层宽度的临界值为9.82 mm。     

激光熔覆技术研究进展

激光熔覆技术是一种先进的材料表面改性技术,具有稀释率小、熔覆层组织致密、涂层与基体结合良好及工作环境无污染等优点。从激光熔覆喷头、激光熔覆工艺、激光熔覆材料、激光熔覆技术的工业应用这4个方面,综述了激光熔覆的研究进展。其中,在激光熔覆喷头方面,介绍了激光光斑的种类及转换原理和熔覆材料的引入方式,总结了激光束与粉束的耦合模式和熔覆喷头的种类,包括旁轴送粉熔覆喷头、光外同轴送粉喷头、光内同轴送粉喷头以及特殊工况下的熔覆喷头。在激光熔覆工艺方面,阐述了工艺参数对熔覆层宏观形貌和组织性能的影响,总结了激光熔覆复合工艺的辅助加工方法,论述了超高速激光熔覆新工艺的原理及技术优势,并介绍了激光熔覆过程控制的研究进展。在激光熔覆材料方面,阐述了熔覆材料的种类及增强相的添加方式。在激光熔覆技术的工业应用方面,介绍了激光熔覆技术在矿山机械、模具再制造以及铁路修复等领域的应用。最后对激光熔覆技术的发展趋势及应用前景做出了展望。     

矿用链轮激光增材再制造修复

目的 借助激光增材再制造技术,对矿用链轮磨损域修复工艺进行研究,以提升磨损链轮的力学性能,降低维修成本.方法 分别使用扫描仪及Imageware软件对链轮毛坯点云数据进行获取和处理,通过磨损域反求重构方法对磨损链窝进行几何建模,对得到的模型进行分层、路径规划及轨迹代码处理.通过工艺性试验对熔覆试件进行组织形貌、硬度与抗拉强度分析,在优选的激光加工工艺参数下,开展链轮的激光增材再制造修复.结果 在经重构的磨损链窝几何模型中,选取14个坐标数据与初始点云数据作定位比较,最大与最小偏差分别为0.26 mm和–0.05 mm,匹配性较好.在工艺性试验中,熔覆试件的性能分析结果表明,试件的整体表面形貌良好,熔覆区域组织均匀致密,熔合区与基体冶金结合性良好,熔覆层硬度明显高于基材硬度,熔覆高度和宽度分别在8000、23000μm左右,与预计结构尺寸保持一致.再制造链轮修复域硬度值达到50～56HRC,修复域无裂纹、气孔缺陷,熔覆层与基体呈现出良好的冶金结合性能.结论 重构的链窝磨损区域几何模型满足再制造加工精度要求,利用激光增材再制造修复技术能够实现再制造熔覆层与基体形成良好的冶金结合,并对表面起到强化改性的作用.经再制造修复的磨损链轮满足井下工况性能要求,具有较强的工程应用价值.     

激光熔覆修复合金球墨铸铁风冷辊的研究

采用自制的专用铁基合金粉末,对合金球墨铸铁风冷辊进行了激光熔覆修复.利用光学显微镜、X-射线衍射仪与数字显微硬度计对激光熔覆修复层的组织结构及硬度进行了研究.结果表明,激光熔覆修复层呈树枝状晶生长,与风冷辊形成了良好的冶金结合,表面较平整、无气孔与裂纹,主要由过饱和马氏体与金属间化合物Fe35B组成,平均显微硬度达753 HV0.2,相对于风冷辊提高了约43.7％.     

基于齿面缺陷激光修复几何数学模型的齿轮修复

激光熔覆作为一种再制造技术被广泛应用在机械零部件的修复。 在采用激光熔覆技术对齿轮齿面缺陷进行修复时,为减小后续机械加工的难度,应使轮齿齿面上的熔覆层轮廓接近齿轮的原始齿廓。 基于齿廓加工原理建立了齿面缺陷激光修复几何数学模型。 通过此修复几何数学模型可计算得到修复齿廓不同部位时,轮齿需要偏转的角度以及偏转后齿廓待修复区域的倾斜角度。 实验结果表明,利用该几何数学模型对齿轮齿面缺陷采用激光熔覆技术进行修复,可以使轮齿齿面上熔覆层的轮廓与齿轮原始齿廓较为接近,并且熔覆层轮廓与齿轮原始齿廓的距离不超过 0. 7 mm;此外,轮齿齿面在熔覆过程中虽然倾斜角度最大达到 51. 84°,但熔覆层轮廓与齿轮原始齿廓的最小距离不小于 0. 1 mm。     

激光熔覆在零部件修复中的应用现状

激光熔覆修复技术用于修复形状复杂和加工费用高的零部件,特别是修复层与基体呈冶金结合.从零部件失效、激光熔覆材料选择、熔覆工艺优化三个方面阐述了激光熔覆修复技术的优点,结合激光熔覆修复技术在叶片、辊轴、模具等零部件修复中的大量实例,从激光熔覆修复技术的基本原理和工作特点出发,对其进行总结和分类.并论述目前激光熔覆修复技术在国内外各种零部件修复中的研究、开发和应用,为进一步提高各种零部件的使用寿命提供了一个有效的途径.探讨了激光熔覆修复技术在未来工业中应用的发展趋势和广阔前景.     

表面改质及强化技术

激光熔覆修复技术用于修复形状复杂和加工费用高的零部件,特别是修复层与基体呈冶金结合。从零部件失效、激光熔覆材料选择、熔覆工艺优化三个方面,阐述了激光熔覆修复技术的优点,结合激光熔覆修复技术在叶片、辊轴、模具等零部件修复中的大量实例,从激光熔覆修复技术的基本原理和工作特点出发,对其进行总结和分类。并论述目前激光熔覆修复技术在国内外各种零部件修复中的研究、开发和应用,为进一步提高各种零部件的使用寿命提供了一个有效地途径。探讨了激光熔覆修复技术在未来工业中应用的发展趋势和广阔前景。图1参30     

表面改质及强化技术

激光熔覆修复技术用于修复形状复杂和加工费用高的零部件,特别是修复层与基体呈冶金结合。从零部件失效、激光熔覆材料选择、熔覆工艺优化三个方面,阐述了激光熔覆修复技术的优点,结合激光熔覆修复技术在叶片、辊轴、模具等零部件修复中的大量实例,从激光熔覆修复技术的基本原理和工作特点出发,对其进行总结和分类。并论述目前激光熔覆修复技术在国内外各种零部件修复中的研究、开发和应用,为进一步提高各种零部件的使用寿命提供了一个有效地途径。探讨了激光熔覆修复技术在未来工业中应用的发展趋势和广阔前景。图1参30