激光熔覆技術在港機維修中的應用

激光熔覆技術是以不同的填料方式，在被熔覆基材表面上放置被選擇的合金材料，利用高能激光束輻照，與基材表面一薄層同時快速融化、擴展、冷凝，從而形成稀釋率較低(一般小于5%)，與基材形成合金的表面涂層，改善金屬表面耐磨、耐蝕、耐高溫抗氧化特性的技術工藝方法。
激光熔覆技術與電鍍、噴涂、堆焊和氣相沉積等傳統工藝相比較，其優點是：
(1)熔覆層組織均勻致密，微觀缺陷少，與基材結合強度高，稀釋率可控性好。
(2)激光能量密度高，作用時間短，冷卻速度快，組織具有快速冷凝的特性，基材熱影響區小，熱變形量小。
(3)激光熔覆為無接觸加工，易于實現自動化，能進行選區熔覆。
(4)熔覆厚度可控，單道一次可熔覆可在0.2～2.0 mm范圍內。
(5)激光熔覆層硬度高、韌性好、工件使用壽命可提高5～8倍。
(6)具有節能、環保等特性。
激光熔覆技術可修復低碳鋼、中碳鋼及各類合金鋼、不銹鋼、鑄鐵、銅及銅合金、鋁及鋁合金等。
根據基材的不同性能要求，可選擇不同成分的鐵基、鎳基、鈷基自熔性粉末及復合粉末。激光熔覆粉末的選擇是決定激光熔覆層質量性能的關鍵因素，鐵基粉末主要有：fe30、fe45、fe60等。鎳基粉末主要有：ni20、ni25a、ni45、ni60等。鈷基粉末主要有：co42a、co42b、co42c、co50等。粉末具有良好的靈動性、自熔性、潤濕性和熔覆性。
現代港機驅動部分是由大功率電機、減速箱等組成，由于受設備不間斷使用時間長，工作環境惡劣等因素影響，電機和減速箱長時間運行后，各個部件會出現不同程度的磨損，嚴重的會影響設備的正常使用。
減速箱傳動部位局部摩擦損壞，特別是軸承和殼體接觸面部位殼體內孔是容易磨損的部位，處理不當會造成整臺減速箱報廢。
電機轉子軸是電機的**部件，承載著電機組成部件間的尺寸配合與安裝，轉子軸在工作過程中，磨損與撞擊程度通常很嚴重。
利用激光熔覆技術對轉子軸軸身端及軸承室危機進行修復與再造，激光熔覆層與基體為冶金結合，同時可較好選取熔覆材料填補較大的溝痕、坑、洞等缺陷，適用于變形較大的軸類，熔覆層硬度可達hrc5以上，是傳統的刷鍍、噴涂、堆焊等維修工藝無法比擬的。港機設備中電機多為大功率電機，價格高昂，維修難度大，利用激光熔覆技術能對電機軸進行維修，能有效降低維護成本。
減速箱經過長時間高負荷運轉后，其高速軸和低速軸會出現磨損，產生溝槽，與密封圈配合不良，導致漏油。通過激光熔附技術修復減速箱軸的溝槽，同時換新油封，能較好地解決減速箱軸端漏油問題。
在我國港口機械應用中，鋼鐵基的金屬材料占主導地位。同時，金屬材料的失效(諸如腐蝕、磨損、疲勞等)大多發生零部件的工作表面，需要對表面進行強化。為滿足工件的服役條件而采用大塊的原位自生顆粒增強鋼鐵基復合材料制造，不僅浪費材料，而且成本高。另一方面，從仿生學的角度考察**生物材料，其組成為外密內疏，性能為外硬內韌，且密-疏、硬-韌從外到內是梯度變化的，**生物材料的特殊結構使其具有優良的使用性能。根據工程上材料特殊的服役條件和性能要求，迫切需要開發強韌結合、性能梯度變化的新型表層金屬基復合材料。因此，利用激光熔覆方法制備與基材呈冶金結合的梯度功能原位自生顆粒增強金屬基復合材料不僅是工程實踐的迫切需要，也是激光表面改性技術發展的必然趨勢。
邢臺京保機械設備制造有限公司專注于激光熔覆設備等