Laserbeklædningsteknologi: reparation af laserbeklædning på tandhjul til kulminedriftsmaskiner

Inden for kulminedrift udsættes kædehjulet på kulminemaskinen, som en nøglekomponent i trækkraftsystemet, for tunge belastninger, høj friktion og kraftige stød i lang tid. Traditionelle reparationsmetoder opnår ofte ikke tilfredsstillende reparationsresultater.

Branchens udfordringer

Traditionelle reparationsmetoder som svejsning og termisk sprøjtning har problemer med lav reparationsnøjagtighed, svag bindingsstyrke og store varmepåvirkede områder. Når kædehjulet på kulminemaskinen arbejder under barske forhold, opfylder disse reparationsmetoder ofte ikke behovene for effektiv og sikker minedrift i moderne kulminer.

Dette påvirker direkte udstyrets stabile drift og vedligeholdelsescyklus. Når tandhjulet først er alvorligt slidt eller beskadiget, er levetiden for traditionelle reparationsmetoder normalt kort, og hyppig udskiftning medfører høje vedligeholdelsesomkostninger for udstyret og tab af nedetid.

Den lange indkøbscyklus og de høje omkostninger ved nye komponenter udgør tilsammen alvorlige begrænsninger for produktionseffektiviteten og de økonomiske fordele for kulvirksomheder.

Teknisk fordel

Laserbeklædningsteknologi er baseret på laserstrålers høje energitæthed, som hurtigt smelter legeringspulvere med specifikke egenskaber på substratets overflade og størkner på meget kort tid for at danne et højtydende beklædningslag, der er metallurgisk bundet til substratet.

Sammenlignet med traditionelle overfladereparationsteknikker har laserbeklædning unikke fordele. Laserens korte varighed og koncentrerede energi resulterer i minimal termisk påvirkning af substratet og lav deformation under smelteprocessen.

Denne teknologi kan præcist kontrollere tykkelsen, formen og ydeevnen af ​​beklædningslaget og derved opnå højpræcisionsreparation af slidte og beskadigede dele. De metallurgiske bindingsegenskaber sikrer en stærk bindingsstyrke mellem reparationslaget og substratmaterialet.

Præcisionsproces

Laserbeklædningsreparationsprocessen følger et strengt sæt procedurer. Det første trin er forbehandlingsfasen, som omfatter grundig rengøring af komponenternes overflade med organiske opløsningsmidler for at fjerne oliepletter, rust og urenheder.

Efterfølgende udføres en overfladeruhedsbehandling, normalt ved hjælp af metoder som sandblæsning og polering for at øge overfladeruheden og forbedre vedhæftningen mellem belægningen og underlaget. Disse forbehandlingstrin kan virke simple, men de er fundamentet for at sikre en vellykket reparation.

Dernæst udføres en defektvurdering for at evaluere slid, revner og andre tilstande ved komponenterne omfattende ved hjælp af ikke-destruktive testteknikker og for at bestemme reparationsområdet og reparationsplanen. Dette trin hjælper ingeniører med at udvikle den mest effektive reparationsstrategi.

Kerneproces

Fejlfinding af udstyr er kerneprocessen i reparation af laserbeklædning. Ingeniører skal justere parametrene for laserbeklædningsudstyr baseret på komponenternes størrelse, form og reparationskrav, herunder lasereffekt, scanningshastighed, punktdiameter, pulverfremføringshastighed osv.

For tykkere beklædningslag er det nødvendigt at øge lasereffekten og pulverfremføringshastigheden, samtidig med at scanningshastigheden reduceres passende. For tyndvæggede dele eller dele med høje præcisionskrav er det nødvendigt at reducere lasereffekten og øge scanningshastigheden for at reducere den varmepåvirkede zone og deformation. Under beklædningsprocessen skal man være opmærksom på at kontrollere beklædningslagets overlapningshastighed, normalt mellem 30% og 50%, for at sikre beklædningslagets kontinuitet og ensartethed.

Kvalitetskontrol

Procesovervågning er et vigtigt skridt i at sikre beklædningens kvalitet. Realtidsovervågning af smelteprocessen ved hjælp af infrarøde termometre, CCD-kameraer og andet udstyr, der overvåger parametre som temperaturen i smeltebassinet og smeltelagets morfologi.

Når temperaturen i smeltebadet viser sig at være for høj, kan det forårsage defekter såsom grov struktur og porer i beklædningslaget. På dette tidspunkt er det nødvendigt at reducere lasereffekten eller øge scanningshastigheden rettidigt. Hvis overfladen af ​​beklædningslaget er ujævn, er det nødvendigt at justere pulverets tilførselshastighed og scanningsbanen.

Denne præcise realtidsstyringsfunktion gør det muligt for laserbeklædningsteknologi at sikre stabilitet og ensartethed i reparationskvaliteten og opfylde kravene til reparationer af høj kvalitet i industriel produktion.

Efterbehandlingsprocedure

Efter reparation af laserbeklædningen er der også behov for en række efterbehandlingsprocedurer. For det første, for at eliminere restspændinger inde i beklædningslaget og forbedre mikrostrukturen og egenskaberne, udsættes de reparerede komponenter normalt for varmebehandling.

De almindeligt anvendte varmebehandlingsmetoder omfatter udglødning, temperering osv. Udglødning kan reducere hårdheden af ​​beklædningslaget, forbedre plasticitet og sejhed; temperering kan eliminere restspændinger, stabilisere strukturen og forbedre beklædningslagets samlede ydeevne.

I henhold til kravene til dimensionsnøjagtighed for tandhjulet bearbejdes de reparerede dele mekanisk, såsom drejning, slibning osv., for at sikre, at delenes dimensioner og overfladeruhed opfylder designkravene. Dette trin sikrer, at de reparerede komponenter kan passe præcist og genoprette normal funktionalitet.