高速激光熔覆，促內孔修復技術(shù)再升級

隨著(zhù)現代工業(yè)的不斷發(fā)展壯大，零部件的工作環(huán)境趨于復雜化，對其表面的性能要求及尺寸精度也越來(lái)越高，零部件經(jīng)過(guò)長(cháng)時(shí)間的工作運轉之后，會(huì )出現接觸面的磨損，繼而對尺寸及性能也有一定的影響。當磨損達到一定的程度，超過(guò)其使用及安全上限時(shí)，則會(huì )導致此類(lèi)零部件的失效。因此，零部件的不合格率逐年攀升。針對此類(lèi)零部件的失效，如果直接報廢、以新?lián)Q舊，會(huì )造成資源的大量浪費。為了改善這種現象，可對其失效零件的尺寸超差或性能待提升部位進(jìn)行修復，大大提升零部件的再利用率，也充分符合了我國可持續發(fā)展戰略。零件的內孔磨損和腐蝕是常見(jiàn)的產(chǎn)品失效形式，采用傳統工藝對零件內孔進(jìn)行修復的工藝難度大、修復質(zhì)量欠佳，易導致零件報廢。因此，零件內孔的優(yōu)質(zhì)、高效修復是目前亟待解決的技術(shù)難題。

目前，內孔修復的常用技術(shù)主要有堆焊及激光熔覆。但由于采用堆焊時(shí)，往往會(huì )產(chǎn)生較大的內應力，零件的變形量也較大，尺寸超差大，修復效果不理想，尤其是對加工余量不足的產(chǎn)品，采用堆焊技術(shù)易導致零部件報廢。而激光熔覆技術(shù)相對于堆焊所產(chǎn)生的熱累積小，零件變形小。同時(shí)，熔覆材料的多樣化選擇也能保證其修復層性能可控。因此，采用激光熔覆技術(shù)進(jìn)行內孔修復是較優(yōu)的選擇。

傳統的激光熔覆主要是慢速熔覆，得到的熔覆層表面粗糙度較高，通常需要達到一定厚度才能滿(mǎn)足后續的加工要求，因此，可能會(huì )造成一定材料的浪費。同時(shí)，激光作用于基體上的時(shí)間較長(cháng)，增大了熱輸入，變形及應力都會(huì )潛在增加。

為了解決這些問(wèn)題，高速激光熔覆技術(shù)應運而生。高速激光熔覆是指通過(guò)改變激光和粉末的作用過(guò)程，將大部分激光能量作用于粉末上，粉末在到達熔池前處于熔化或半熔化狀態(tài)，從而減少粉末在熔池中存在的時(shí)間，大大減少對基體的熱輸入量。高速激光熔覆相較于傳統激光熔覆，具有以下優(yōu)勢：1）熔覆效率高；2）熔覆層表面平整，光潔度高；3）可進(jìn)行薄涂層熔覆（0.2-0.3mm）替代鍍鉻及中厚涂層熔覆（0.3-1.5mm），特殊情況下也可進(jìn)行多層熔覆；4）熱輸入小，工件變形小，對于薄壁及小型零件的加工極具優(yōu)勢。

內壁激光熔覆主要用于零件內孔或內壁的耐磨、耐蝕涂層制備或修復。我司針對某重要客戶(hù)的產(chǎn)品類(lèi)型，研制了一套更為合理優(yōu)秀的加工方案，對傳統內孔修復技術(shù)實(shí)現再升級——內孔高速激光熔覆。該技術(shù)可實(shí)現直徑120mm以上內孔連續加工作業(yè)，結合高速熔覆技術(shù)將加工效率提升至原來(lái)的2-10倍，實(shí)現了高效率內壁處理，特別適用于薄壁的處理及變形量要求高的產(chǎn)品。同時(shí)，熔覆層厚度靈活可控，可根據實(shí)際需要進(jìn)行調整。

通過(guò)對高速激光熔覆層的顯微組織進(jìn)行金相及硬度分析，可以看出高速激光熔覆獲得的顯微組織晶粒更加細小，晶粒越細化，性能越優(yōu)良。熔覆層的硬度也可根據具體要求進(jìn)行成分配比的調整，且硬度均勻，適用于各種硬度需求。

我司對內孔高速激光熔覆技術(shù)的開(kāi)發(fā)進(jìn)一步擴充了激光熔覆設備的加工潛力，該技術(shù)不僅可以實(shí)現質(zhì)量可控，生產(chǎn)效率也大大提升，為內孔零件修復提供了新型解決方案。高速激光熔覆技術(shù)應用領(lǐng)域十分廣泛，涉及冶金、礦山機械、模具、機械制造、石化、輕工、能源、交通、汽車(chē)、五金工具及軍工等行業(yè)，我司仍不斷在薄壁高精度零部件修復、超耐蝕內壁金屬涂層等領(lǐng)域開(kāi)展進(jìn)一步研究，努力使高速激光熔覆技術(shù)持續為各行各業(yè)客戶(hù)服務(wù)，創(chuàng )造價(jià)值。