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浅析激光熔覆高速钢刀具制备工艺过程
2022-03-31
高速钢刀因具有较好的切削加工性而成为机械加工行业中广泛使用的一种刀具,但在加工一些硬度较高的材料时,切削温度常常很高(约1000℃左右),而高速钢退火温度一般为860~880℃左右,因此会导致硬度下降而不能满足加工要求。在切削加工过程中,刀具要承受冲击、振动负荷,同时还要受到工件和切屑的强烈摩擦作用,导致高速钢刀具在使用过程中经常出现磨损、卷刃、崩刃或折断等现象,影响加工精度和生产效率,缩短了刀具的使用寿命,同时增加了成产成本。激光熔覆技术是近几十年来迅速发展起来的一种材料表面改性技术,具有对工作环境要求低、加工后工件变形小、可获得高硬度的表面改性层、适合局部区域和难以接近区域的加工等许多常规技术达不到的优良特性,因此,正被越来越多的研究机构和企业所重视。通过激光技术对刀具表面熔覆一层金属陶瓷层来改善常规刀具的性能已经得到了一定程度的应用。目前常用的高速钢刀具一般是整体式,当刃带磨损后就只能报废,因此刀具的材料浪费较且制造成本高。采用激光熔覆技术只需在刀具切刃部位通过预设熔覆材料来增强刀具的切削刃带,因熔覆面积小,可节省贵金属材料,从而降低了制造成本。同时熔覆后的刀具切削刃部位具有较高的强度、硬度和耐磨性而又兼有了基体的强韧性,较好地解决了高速钢刀具硬度和强韧性的矛盾,提高了高速钢刀具的切削性能。激光熔覆加工中,主要的问题是熔覆层容易出现裂纹,其主要机理是熔覆层冷却固化收缩时受到基体的约束而形成内应力,当局部内应力超过材料的强度极限时,就会产生裂纹。通过对高速钢刀具进行预热和后热处理来减少熔覆层与基材间的温度梯度,以及在合金粉末中加入一些起粘接相作用的成分,如Co、Mo和稀土,Co、Mo的加入可提高合金的润湿性,有利于降低熔覆层在冷凝过程中的热收缩应力;稀土使合金层的组织晶粒细化、提高韧性,从而减少裂纹的产生。此外,优化合金粉末配方与激光工艺参数已经采用纳米复合粉末均可改善熔覆层的性能,减少裂纹倾向。刀具表面强化处理是提高刀具耐磨性及其使用寿命的重要途径之一。将激光熔覆技术的优势和切削加工对高速刀具的使用要求结合起来,可使高速钢刀具拥有耐磨、耐热、耐腐蚀、抗高温氧化及较高红硬性等优良的切削加工性能。此外在获得高性能切削刃的同时且兼有基体的强韧性,加工中更好地保护了刀具的切削刃,有效地解决的了高速钢刀具硬度和韧性的矛盾。在激光熔覆高速钢刀具的制备中消耗的粉末材料少,降低贵重稀有金属材料的需求,符合节能环保的要求,且工艺过程简单、所需设备少,便于实现自动化。随着现在切削技术的不断发展,可以预见激光熔覆技术将会对高速钢刀具的性能改进产生重要影响。
激光熔覆是如何修复风电零件的?
2022-03-26
激光熔覆是一种新的表面改性技术。它通过在基材表面添加熔覆材料,并利用高能密度的激光束使之与基材表面薄层一起熔凝的方法,在基层表面形成与其为冶金结合的添料熔覆层。与堆焊、喷涂、电镀和气相沉积相比,激光熔覆具有稀释度小、组织致密、涂层与基体结合好、适合熔覆材料多、粒度及含量变化大等特点,因此激光熔覆技术应用前景十分广阔。从当前激光熔覆的应用情况来看其主要应用于三个方面:一,对材料的表面改性,如燃汽轮机叶片,轧辊,齿轮等二,对产品的表面修复,如转子,模具等。有关资料表明,修复后的部件强度可达到原强度的90%以上,其修复费用不到重置价格的1/5,更重要的是缩短了维修时间,解决了大型企业重大成套设备连续可靠运行所必须解决的转动部件快速抢修难题。三,快速原型制造。利用金属粉末的逐层烧结叠加,快速制造出模型。风电零部件是大型风力发电机的关键部件。包括:轮毂,底座,齿轮箱体,行星架,机舱,电机壳,,风电法兰,力矩支撑等。风电零件如主轴、转架等在维修过程中经常发现拉毛或磨损严重,如不进行维修无法继续使用,在采用激光熔覆法修复之前,多数零件都按报废处理。采用该项特种修复技术后,可以大大提高了零件的二次利用率,减少了维修成本,并缩短了齿轮箱维修周期。激光熔覆法修复零件工艺过程简单、可靠,零件修复工艺如下:1、对零件修复位置进行疲劳层去除,一般需进行局部打磨或车削,此过程对零件表面粗糙度无特殊要求;2、根据零件材料特性进行预热处理,防止出现裂纹等缺陷;3、对预热后的零件进行激光熔覆,一般可熔覆3~4mm,如果对修复位置硬度要求较高,熔覆厚度可能会相对降低,因为熔覆层越厚、硬度越高,在不经过热处理的情况下,大面积熔覆容易出现裂纹等缺陷。熔覆后的零件如图2所示。4、熔覆后进行去应力退火以及着色探伤,保证零件经过激光熔覆后无缺陷。5、对熔覆层进行机加工,达到图纸尺寸要求。该技术除了应用于各种零件和模具的修复外,还可广泛应用于耐磨、耐蚀复合钢板的快速制造,耐磨零件的表面改性,各种失效零件的修复以及高性能复合零件、模具的快速制造等。其市场潜力巨大、经济效益非常可观,具有非常广泛的应用推广前景。
激光熔覆加工技术是什么?
2022-03-26
激光熔覆亦称激光包覆或激光熔敷,是一种新的表面改性技术。它通过在基材表面添加熔覆材料,并利用高能密度的激光束使之与基材表面薄层一起熔凝的方法,在基层表面形成与其为冶金结合的添料熔覆层。激光熔覆是指以不同的添料方式在被熔覆基体表面上放置被选择的涂层材料经激光辐照使之和基体表面一薄层同时熔化,并快速凝固后形成稀释度极低,与基体成冶金结合的表面涂层,显著改善基层表面的耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化及电气特性的工艺方法,从而达到表面改性或修复的目的,既满足了对材料表面特定性能的要求,又节约了大量的贵重元素。与堆焊、喷涂、电镀和气相沉积相比,激光熔覆具有稀释度小、组织致密、涂层与基体结合好、适合熔覆材料多、粒度及含量变化大等特点,因此激光熔覆技术应用前景十分广阔。从当前激光熔覆的应用情况来看,其主要应用于三个方面:一,对材料的表面改性,如燃汽轮机叶片,轧辊,齿轮等二,对产品的表面修复,如转子,模具等。有关资料表明,修复后的部件强度可达到原强度的90%以上,其修复费用不到重置价格的1/5,更重要的是缩短了维修时间,解决了大型企业重大成套设备连续可靠运行所必须解决的转动部件快速抢修难题。另外,对关键部件表面通过激光熔覆超耐磨抗蚀合金,可以在零部件表面不变形的情况下大大提高零部件的使用寿命对模具表面进行激光熔覆处理,不仅提高模具强度,还可以降低2/3的制造成本,缩短4/5的制造周期。三,快速原型制造。利用金属粉末的逐层烧结叠加,快速制造出模型。激光熔覆技术是20世纪70年代随着大功率激光器的发展而兴起的一种新的表面改性技术,是指激光表面熔敷技术是在激光束作用下将合金粉末或陶瓷粉末与基体表面迅速加热并熔化,光束移开后自激冷却形成稀释率极低,与基体材料呈冶金结合的表面涂层,从而显著改善基体表面耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化及电气特性等的一种表面强化方法[.如对60#钢进行碳钨激光熔覆后,硬度最高达2200HV以上,耐磨损性能为基体60#钢的20倍左右。在Q235钢表面激光熔覆CoCri合金后,将其耐磨性与火焰喷涂的耐蚀性进行了对比,发现前者的耐蚀性明显高于后者.激光熔覆技术是一种经济效益很高的新技术,它可以在廉价金属基材上制备出高性能的合金表面而不影响基体的性质,降低成本,节约贵重稀有金属材料,因此,世界上各工业先进国家对激光熔覆技术的研究及应用都非常重视。激光加工装备制造行业是当今各个国家最为关注和发展最为迅速的行业之一。先进激光加工技术装备几乎可以应用于所有的工业部门,体现着一个国家的生产加工能力、装备水平和竞争能力。
油管内壁强化熔覆耐磨涂层
2021-12-03
导读在油田钻采行业中,油管和油杆磨蚀问题日益突出,使得维修作业量大大增加,提高了采油成本。目前为了防止偏磨,主要的措施就是通过熔覆防腐耐磨涂层来解决这一问题。油田开采现场行业难题油管易损世界各国多采用的是机械采用方式,油井的环境存在大量的腐蚀性井液介质,由于抽油杆和油管之间连续不断的往复运动,使得管壁遭到破坏。CIECEADTECHOLOGY抽油工况解决方案等离子熔覆强化关充分发挥等离子熔覆机表面改性和再制造的优越性,对油管内壁进行强化处理。强化管壁现场工艺介绍等离子熔覆技术等离子熔覆技术是借助水冷系统针对喷嘴电弧约束控制,通过转移弧作为热源获得高能量密度的等离子弧,利用各种合金粉末针对的机械表面修复再制造的手段。等离子熔覆弧柱合金粉末熔覆TAWELDIG结论合金粉末是通过冶金结合的方式熔覆在油管内壁,强化涂层不易脱落,经过在工况的应用测试,强化过得油管使用寿命是普通油管的3倍左右,大大降低了维修成本并很好的解决了频繁维修油田钻采设备的问题。其他应用内孔熔覆应用广泛,像阀门管件、油缸、塑料挤出机料筒等,包括工件螺距常规焊枪难以深入,通过多木内孔熔覆可以很好的解决hi60以上工件表面涂层强化的问题。内孔堆焊专机更多行业方案上海多木实业有限公司
等离子粉末堆焊气门代替传统焊接工艺
2021-09-10
气门堆焊背景发动机气门座的表面硬化是一种大批量工艺,最初是使用氧焊(OFW)和钨极气体保护焊(GTAW)工艺完成的。自1980年代以来,由于始终如一的可重复质量、生产率和增强的沉积物特性,发动机阀门的表面硬化已稳步转向TA。气门TA堆焊气门磨损因素造成发动机气门磨损的因素有很多种,例如侵蚀、粘附、摩擦、腐蚀和疲劳等。燃油效率、功率体积比增加和燃油质量等要求对气门施加了进一步的压力。钴基合金已被证明在这些情况下是有效的材料。现在,许多钴基合金用于汽车工业以提高气门耐磨性。行业难点工艺对比OFW1、生产效率较低2、焊接后工件变形和热影响区较大;3、较难实现自动化。GTAW1、熔深浅,熔敷速度小,生产率较低。2、钨极承载电流的能力较差,过大的电流会引起钨极熔化和蒸发,其微粒有可能进入熔池,造成污染(夹钨)。3、和其它电弧焊方法(如手工电弧焊、埋弧焊、CO2气体保护焊等)比较,生产成本较高。TA1、堆焊熔覆合金层与工件基体呈冶金结合,结合强度高;2、堆焊熔覆速度快,低稀释率;3、堆焊层组织致密,成型美观;4、可在锈蚀及油污的金属零件表面不经复杂的前处理工艺,直接进行等离子堆焊;5、堆焊过程易实现机械化、自动化;6、与其他等离子喷焊相比设备构造简单,节能易操作,维修维护容易☆☆☆成本关键内燃机气门制造商是堆焊使用钴合金的主力消费者。从成本的角度来看,精确控制进入每个气门密封的表面硬化合金至关重要。☆☆☆解决方法堆焊合金的计量必须控制在几分之一克,而TA工艺提供精确、均匀、稳定的焊料输出成型,具有一致的硬面质量和低废品率的优势。除了钴基合金外,几种硬度依赖于硼化物和碳化物的镍基合金也用于表面硬化发动机阀门。TA粉末堆焊设备等离子电源等离子粉末堆焊机是我公司自主研发的拥有完全自主知识产权的金属表面改性设备,该堆焊工艺是提高金属表面耐磨性、耐腐蚀性和耐冲击等性能的有效技术方法之一。离子气流量调节范围-------0.2~2L/mi送粉气流量调节范围-------0.5~2L/mi保护气流量调节范围--------2~12L/mi送粉器粉桶容量--------10Kg送粉器送粉量调节范围-------0~150g/mi工作距离工件距离---------5~8mm一次堆焊的厚度----------1-4mm左右一次堆焊的宽度----------5-12mm左右粉末粒度-----------100-300目等离子堆焊枪我们公司自主研发、生产和焊枪专利,焊枪种类齐全适用于手工焊、机用焊、内孔焊等。送粉装置我们自主研发生产的步进送粉末器,送粉末精度高,送粉末均匀稳定,广泛应用在等离子熔覆和激光熔覆上,适用80-300目的颗粒粉末。自动化装置根据客户生产需求,非标定制适合客户生产现场的自动化装置,并提供行业整套解决方案。TA应用气门堆焊ED#扫码关注我们#高端焊接电源制造商自动化等离子堆焊工艺解决
阀门密封面STL合金堆焊工艺介绍
2021-08-05
密封面是阀门的关键部位,在密封面堆焊一层特殊的合金,即硬面或堆焊,可以提高阀门密封面的硬度、耐磨性和耐腐蚀性,降低成本,并提高阀门的使用寿命。密封面的质量直接影响阀门的使用寿命。合理选择密封面材料是提高阀门使用寿命的重要途径之一。要想获得所需的阀门堆焊表面,必须严格按照操作说明和操作要求选择合适的母材(工件材料)和焊接方法。常用的堆焊合金包括钴基合金、镍基合金、铁基合金和铜基合金。与铁或镍基合金相比,钴基合金具有良好的高温性能、优异的热强度、耐磨性、耐腐蚀性和耐热疲劳性能,因此在阀门中应用最多。这些合金可以制成焊条、焊丝(包括药芯焊丝)、焊剂(过渡合金焊剂)和合金粉等。middot采用埋弧焊自动焊、手工电弧焊、钨极氩弧焊、等离子弧焊、氧-乙炔火焰焊等方法焊接各种阀门外壳和密封面。焊接坡口如下图所示:用于堆焊阀门密封面的材料有焊条、焊丝或合金粉等。,一般根据阀门的工作温度、工作压力和腐蚀性介质,或阀门的类型、密封面结构、密封压力和允许压力,或企业加工能力和用户要求来选择。每个阀门在不同的运行参数下开启和关闭,因此不同的温度、压力、介质和阀门密封面材料有不同的要求。实验结果表明,阀门密封面材料的耐磨性由金属材料的结构决定。一些具有奥氏体基体和少量硬组织的金属材料硬度低,但耐磨性好。阀门密封面有一定的高硬度是为了避免介质中的硬杂物和划伤。综合考虑,硬度值HRC35~45为宜。阀门密封面及失效原因:由于焊缝温度分布不均匀以及焊缝金属的热胀冷缩,堆焊过程中残余应力不可避免。为了缓和焊接残余应力,稳定结构的形状和尺寸,减少变形,提高母材和焊接接头的性能,进一步释放焊缝金属中的有害气体特别是氢气以防止延迟开裂,堆焊后的热处理是必要的。一般来说,过渡层进行550℃低温应力处理的方式和时间取决于基壁厚度。此外,碳化物合金层要求在650℃进行低温无应力热处理,加热速度小于80℃/h,冷却速度小于100℃/h,冷却至200℃后,缓慢冷却至室温。
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上海多木实业有限公司
走进多木
上海多木实业有限公司是一家集生产、研发、销售为一体的高新技术企业。自成立以来,公司在焊接电源的开发上形成了自身独特的优势,先后开发出等离子粉末堆焊系列、精密等离子焊系列、-TIG高熔深焊系列等性能优异的焊接设备。公司产品基于数字技术开发,实现了集可编程控制、远程通信控制、焊接数据存储、多功能焊接模式于一体,可以与自动化系统无缝对接,极大地提高了产品质量和生产效率,满足自动化工业生产需求。目前,公司产品已经深入到航天军工、核电、石油化工、煤炭矿山、冶金锻造、农业、水利电力等诸多领域。保持核心竞争力,打造高科技高质量产品是公司的一贯宗旨。为此多年来,公司在生产研发上不断投入,先后建立起独立自主的电源开发研究所、焊接实验室、自动化设计室,并在斩波技术、移相技术、逆变技术等方面不断深入研究,积累了丰富的经验。公司坚定保持在焊接电源小电流、微电流控制上的精确与稳定的优势,有能力根据市场需求不断地推出性能优异的产品,获得市场认可。比如公司开发的等离子粉末堆焊机已经被广泛应用于核电部件生产上,也是核安全局组织民用核安全设备焊工焊接操作工考试中,等离子堆焊项目的指定设备。同时,公司也具备依据客户需求,非标定制产品的能力,比如我司电源开发研究所为国家863项目研发的地磁探测发射源已经被广泛地应用于我国的海洋探测、石油探测等领域。时至此,公司已经成为行业中的梦之团队,业绩斐然。先后与中核集团、宝钢集团、神华集团、鞍钢集团、中科院上海物理研究所、中船重工711研究所、郑州机械研究所、上海阀门厂有限公司、上海一核阀门股份有限公司、江苏神通阀门股份有限公司等数百家企业和科研机构达成供货合作,同时也与上海交通大学、中山大学、厦门大学、北京装甲兵工程学院、吉林大学、江苏大学、上海大学、华东理工大学、兰州理工大学等数十家高等院校达成产学研合作协议。未来,公司将会秉承ldquo科技打造品质,真诚铸就信誉rdquo的理念,不断创新,脚踏实地做产品,为中国制造打造更加精良的焊接利器。补充资料:主营业务:等离子粉末堆焊机、中部槽熔覆机、液压杆修复喷焊机、截齿堆焊机、煤矿机械耐磨修复焊机、绿色再制造等离子熔覆机等。适用机械金属涂层处理、表面修复强化:中部槽、液压杆、液压缸、截齿、刀齿、牙掌钻头、塑料模具、玻璃模具、泵叶轮、螺旋绞刀、船舶易损部位、轴承、轴套、阀座、螺杆、农耕刀具、阀门、阀门密封面、顶头、导卫板、司太立合金堆焊、平面、轴类、杆类、内孔等等。焊接适用工件(可实现单面焊双面成型无需开坡口):压力容器、高压管道、紫铜、镀锌板、不锈钢板、铜钛锆镍等稀有金属板。2013年公司产品顺利通过国家强制性产品认证(CCC)2017年顺利通过IO9001管理体系认证。2017年成为中国设备管理协会石油技术装备中心会员单位ldquo十年磨一剑、静水潜流rdquo助力等离子智能装备行业进步!ldquo深耕、铸魂rdquo用原创科技,助力中国制造业腾飞!合作高校一览:西安交通大学、西安工业大学、西安科工研究院、陕西理工大学、哈尔滨工业大学(威海校区)、江苏科技大学、兰州理工大学、兰州交通大学、上海交通大学、华东理工大学、上海工程技术大学、南昌大学、东华理工大学、清华大学洛阳装备研究院、中科院上海物理研究所、中科院沈阳金属研究所激光所、中科院沈阳金属研究所腐蚀所、中科院自动化研究所、中山大学材料学院、厦门大学、上海大学、燕山大学、东北大学、沈阳大学、沈阳化工大学、天津大学、中国矿业大学、鞍山科技大学、华中农业大学理工学院、中国人民解放军工程兵学院、西安第二炮兵工程学院、湖南中南大学材料学院、辽宁石油学院、湖北汽车工业学院、吉林四平师范学院、温州职业技术学院、中国计量学院、河南郑州工业大学、徐州工程学院、安徽机电职业学院、北京第二职业技术学院、河北保定农业大学、黑龙江农垦大学、江西九江学院、北京装甲兵工程学院、中船重工711研究所、南京科技职业学院等。上海多木实业有限公司企业文化:公司口号:专业多木诚信服务。企业宗旨:深耕铸魂,用原创科技,助力智造业腾飞。员工精神:团结奉献,忠诚进取。经营理念:诚信服务,科技创新。执行理念:不找不行的理由,只找能行的方法。用人理念:能者上,庸者下,闲者弃。服务理念:只有不完美的产品,没有挑剔的客户。上海多木实业有限公司组织结构:
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