Tecnologia de revestiment làser: reparació de revestiment làser del pinyó de la màquina de mineria de carbó
En el camp de la mineria del carbó, la roda de cadena de la màquina minera del carbó, com a component clau del sistema de tracció, està sotmesa a càrregues pesades, alta fricció i forts impactes durant molt de temps. Els mètodes de reparació tradicionals sovint no aconsegueixen resultats de reparació satisfactoris.
Reptes de la indústria
Els mètodes de reparació tradicionals, com la soldadura i la polvorització tèrmica, presenten problemes de baixa precisió de reparació, feble força d'unió i una gran zona afectada per la calor. Quan la roda de cadena de la màquina de mineria de carbó funciona en condicions dures, aquests mètodes de reparació sovint no satisfan les necessitats d'una mineria eficient i segura a les mines de carbó modernes.
Això afecta directament el funcionament estable i el cicle de manteniment de l'equip. Un cop el pinyó està molt desgastat o danyat, la vida útil dels mètodes de reparació tradicionals sol ser curta, i la substitució freqüent comporta elevats costos de manteniment de l'equip i pèrdues per temps d'inactivitat.
El llarg cicle de contractació i l'alt cost dels nous components, en conjunt, plantegen greus restriccions a l'eficiència de la producció i als beneficis econòmics de les empreses de carbó.
avantatge tècnic
La tecnologia de revestiment làser es basa en les característiques d'alta densitat d'energia dels feixos làser, que fonen ràpidament pols d'aliatge amb propietats específiques a la superfície del substrat i se solidifiquen en un període de temps molt curt per formar una capa de revestiment d'alt rendiment que s'uneix metal·lúrgicament al substrat.
En comparació amb les tècniques tradicionals de reparació de superfícies, el revestiment làser té avantatges únics. La curta durada i l'energia concentrada de l'acció del làser resulten en un impacte tèrmic mínim sobre el substrat i una baixa deformació durant el procés de fusió.
Aquesta tecnologia pot controlar amb precisió el gruix, la forma i el rendiment de la capa de revestiment, aconseguint així una reparació d'alta precisió de les peces desgastades i danyades. Les característiques d'unió metal·lúrgica garanteixen una forta força d'unió entre la capa de reparació i el material del substrat.
Procés de precisió
El procés de reparació del revestiment làser segueix un conjunt rigorós de procediments. El primer pas és la fase de pretractament, que inclou la neteja a fons de la superfície dels components amb dissolvents orgànics per eliminar taques d'oli, òxid i impureses.
Posteriorment, es duu a terme un tractament d'asprament superficial, generalment utilitzant mètodes com el sorrejat i el polit per augmentar la rugositat superficial i millorar l'adhesió entre el recobriment i el substrat. Aquests passos de preprocessament poden semblar senzills, però són la base per garantir una reparació reeixida.
A continuació, es durà a terme una avaluació de defectes per avaluar exhaustivament el desgast, les esquerdes i altres condicions dels components mitjançant tècniques d'assaig no destructives, i per determinar l'àrea de reparació i el pla de reparació. Aquest pas ajuda els enginyers a desenvolupar l'estratègia de reparació més eficaç.
Procés central
La depuració dels equips és el procés central de la reparació del revestiment làser. Els enginyers han d'ajustar els paràmetres dels equips de revestiment làser en funció de la mida, la forma i els requisits de reparació dels components, com ara la potència del làser, la velocitat d'escaneig, el diàmetre del punt, la velocitat d'alimentació de la pols, etc.
Per a capes de revestiment més gruixudes, cal augmentar la potència del làser i la velocitat d'alimentació de la pols, alhora que es redueix adequadament la velocitat d'escaneig. Per a peces de paret prima o peces amb requisits d'alta precisió, cal reduir la potència del làser i augmentar la velocitat d'escaneig per reduir la zona afectada per la calor i la deformació. Durant el procés de revestiment, cal prestar atenció al control de la taxa de superposició de la capa de revestiment, generalment entre el 30% i el 50%, per garantir la continuïtat i la uniformitat de la capa de revestiment.
Control de qualitat
La monitorització del procés és un pas important per garantir la qualitat del revestiment. Monitorització en temps real del procés de fusió mitjançant termòmetres d'infrarojos, càmeres CCD i altres equips, que controlen paràmetres com la temperatura del bany de fusió i la morfologia de la capa de fusió.
Quan es descobreix que la temperatura del bany fos és massa alta, pot causar defectes com ara una estructura gruixuda i porus a la capa de revestiment. En aquest moment, cal reduir la potència del làser o augmentar la velocitat d'escaneig de manera oportuna. Si la superfície de la capa de revestiment és irregular, cal ajustar la velocitat d'alimentació de la pols i la trajectòria d'escaneig.
Aquesta capacitat de control precís en temps real permet que la tecnologia de revestiment làser garanteixi l'estabilitat i la consistència de la qualitat de la reparació, complint els requisits de la producció industrial per a reparacions d'alta qualitat.
Procediment de postprocessament
Després de completar la reparació del revestiment làser, també cal una sèrie de procediments de postprocessament. En primer lloc, per eliminar les tensions residuals dins de la capa de revestiment i millorar la microestructura i les propietats, els components reparats solen ser sotmesos a un tractament tèrmic.
Els mètodes de tractament tèrmic més utilitzats inclouen el recuit, el reveniment, etc. El tractament de recuit pot reduir la duresa de la capa de revestiment, millorar la plasticitat i la tenacitat; el tractament de reveniment pot eliminar les tensions residuals, estabilitzar l'estructura i millorar el rendiment integral de la capa de revestiment.
D'acord amb els requisits de precisió dimensional del pinyó, les peces reparades es processen mecànicament, com ara tornejat, rectificat, etc., per garantir que les dimensions i la rugositat superficial de les peces compleixin els requisits de disseny. Aquest pas garanteix que els components reparats puguin encaixar amb precisió i restaurar la funcionalitat normal.