Технологія лазерного напилення: ремонт лазерного напилення зірочки вугільно-шахтної машини

У вугільній галузі ланцюгове колесо вугільної машини, як ключовий компонент тягової системи, протягом тривалого часу піддається великим навантаженням, високому тертю та сильним ударам. Традиційні методи ремонту часто не дають задовільних результатів.

Проблеми галузі

Традиційні методи ремонту, такі як зварювання та термічне напилення, мають проблеми з низькою точністю ремонту, слабкою міцністю з'єднання та великою зоною термічного впливу. Коли ланцюгове колесо вугільної машини працює в суворих умовах, ці методи ремонту часто не відповідають потребам ефективного та безпечного видобутку в сучасних вугільних шахтах.

Це безпосередньо впливає на стабільну роботу та цикл технічного обслуговування обладнання. Після сильного зносу або пошкодження зірочки термін служби традиційних методів ремонту зазвичай короткий, а часта заміна призводить до високих витрат на обслуговування обладнання та втрат через простої.

Тривалий цикл закупівель та висока вартість нових компонентів, у поєднанні, створюють серйозні обмеження для ефективності виробництва та економічних вигод вугільних підприємств.

Технічна перевага

Технологія лазерного плакування базується на характеристиках високої щільності енергії лазерних променів, які швидко плавлять порошки сплавів зі специфічними властивостями на поверхні підкладки та тверднуть за дуже короткий проміжок часу, утворюючи високоефективний шар плакування, який металургійно зв'язаний з підкладкою.

Порівняно з традиційними методами ремонту поверхонь, лазерне напилення має унікальні переваги. Коротка тривалість та концентрована енергія лазерного випромінювання призводять до мінімального термічного впливу на підкладку та низької деформації під час процесу плавлення.

Ця технологія дозволяє точно контролювати товщину, форму та характеристики шару облицювання, тим самим досягаючи високоточного ремонту зношених та пошкоджених деталей. Металургійні характеристики з'єднання забезпечують міцне зчеплення між ремонтним шаром та матеріалом основи.

Точний процес

Процес лазерного ремонту плакування відбувається за суворим набором процедур. Першим кроком є ​​попередня обробка, яка включає ретельне очищення поверхні компонентів органічними розчинниками для видалення масляних плям, іржі та забруднень.

Згодом проводиться обробка поверхні для підвищення шорсткості, зазвичай з використанням таких методів, як піскоструминна обробка та полірування, для збільшення шорсткості поверхні та покращення адгезії між покриттям та основою. Ці етапи попередньої обробки можуть здаватися простими, але вони є основою для успішного ремонту.

Далі буде проведено оцінку дефектів, щоб комплексно оцінити знос, тріщини та інші стани компонентів за допомогою методів неруйнівного контролю, а також визначити область ремонту та план ремонту. Цей крок допомагає інженерам розробити найефективнішу стратегію ремонту.

Основний процес

Налагодження обладнання є основним процесом ремонту лазерного плакування. Інженерам необхідно налаштувати параметри обладнання для лазерного плакування на основі розміру, форми та вимог до ремонту компонентів, включаючи потужність лазера, швидкість сканування, діаметр плями, швидкість подачі порошку тощо.

Для товстіших шарів плакування необхідно збільшити потужність лазера та швидкість подачі порошку, одночасно відповідно зменшуючи швидкість сканування. Для тонкостінних деталей або деталей з високими вимогами до точності необхідно зменшити потужність лазера та збільшити швидкість сканування, щоб зменшити зону термічного впливу та деформацію. Під час процесу плакування слід звертати увагу на контроль коефіцієнта перекриття шару плакування, зазвичай від 30% до 50%, щоб забезпечити безперервність та однорідність шару плакування.

Контроль якості

Моніторинг процесу є важливим кроком у забезпеченні якості плакування. Моніторинг процесу плавлення в режимі реального часу здійснюється за допомогою інфрачервоних термометрів, CCD-камер та іншого обладнання, що контролює такі параметри, як температура ванни розплаву та морфологія шару плавлення.

Коли температура розплавленої ванни виявляється занадто високою, це може спричинити такі дефекти, як груба структура та пори в шарі плакування. У цьому випадку необхідно своєчасно зменшити потужність лазера або збільшити швидкість сканування. Якщо поверхня шару плакування нерівна, необхідно відрегулювати швидкість подачі порошку та шлях сканування.

Ця точна можливість керування в режимі реального часу дозволяє технології лазерного напилення забезпечити стабільність та стабільність якості ремонту, що відповідає вимогам промислового виробництва до високоякісного ремонту.

Процедура постобробки

Після завершення лазерного ремонту плакування також необхідний ряд процедур постобробки. По-перше, щоб усунути залишкові напруження всередині шару плакування та покращити мікроструктуру та властивості, відремонтовані компоненти зазвичай піддають термічній обробці.

Зазвичай використовуються методи термічної обробки, такі як відпал, відпуск тощо. Відпал може зменшити твердість шару облицювання, покращити пластичність та в'язкість; відпуск може усунути залишкові напруження, стабілізувати структуру та покращити комплексні характеристики шару облицювання.

Відповідно до вимог до точності розмірів зірочки, відремонтовані деталі обробляються механічно, наприклад, токарством, шліфуванням тощо, щоб забезпечити відповідність розмірів та шорсткості поверхні деталей конструктивним вимогам. Цей крок гарантує, що відремонтовані компоненти можуть точно підігнати та відновити нормальну функціональність.