Технология лазерной наплавки

Лазерная наплавка, как технология ремонтных работ широко используется для восстановления деталей, эксплуатируемых в агрессивных средах и подвергаемых поверхностному износу. Это относится к машинам и механизмам, используемым в двигателестроении, атомной энергетике, нефтехимическом производстве, в горнодобывающей и металлообрабатывающей отраслях промышленности.

Наплавка – это эффективный способ восстановления изношенных или улучшения прочностных характеристик новых деталей механизмов и машин. Процесс заключается в нанесении расплавленного материала на обрабатываемое изделие,  поверхность которого разогрета до температуры плавления. Созданный таким способом поверхностный слой образует единое целое с основным сплавом.

Лазерная наплавка поверхности металла – уникальный и наиболее эффективный метод наплавления износостойких покрытий. Выполняется с помощью лазерных систем нового поколения, работа которых основана на использовании мощного оптоволоконного лазера и специального сопла. Лазерный луч высокой мощности фокусируется на поверхности детали, создавая небольшую ванну расплава. В эту область подается металлический порошок, который расплавляясь, создает новый слой. Робот-манипулятор, выполняющий наплавку по заранее написанной программе, обеспечивает высочайшую точность и скорость процесса. Термическая деформация и перемешивание с основным материалом сведены к абсолютному минимуму в результате строго ограниченного участка нагрева и контролируемой мощности лазерного луча. В результате образуется полностью плотный наплавочный слой с отличным металлургическим сцеплением, чего невозможно добиться при других методах нанесения покрытий (хромирование, термическое распыление и т.д.).

Высокоэффективные лазерные технологии разработаны для защиты новых деталей от износа и коррозии, а также для восстановления изношенных и поврежденных деталей. Эта технология позволяет модифицировать, ремонтировать и продлевать срок службы критически важных частоизнашиваемых компонентов машин и механизмов, которые функционируют в высокоабразивных и коррозионных средах.

В зависимости от условий эксплуатации оборудования востребованы высокая эрозионная, кавитационная, коррозионная, износо-, жаростойкость и другие. От износостойкости рабочих поверхностей деталей различного оборудования и машин зависит срок их эксплуатации. Лазерная наплавка твердосплавных покрытий позволяет значительно увеличить ресурс любых механизмов. В случае обработки новых деталей наплавка позволяет значительно сэкономить на материале, так как отпадает необходимость изготовления изделия целиком из дорогого сплава.

По прочности и плотности, нанесенный при ремонте, восстановленный слой не уступает материалу, из которого было изготовлено изделие, а в случае специального подбора состава присадочного порошка значительно его превосходит, что положительно сказывается на сроке эксплуатации обработанной детали. В каждом отдельном случае применения лазера восстановительный процесс, условно, заключается в технологии нанесения объема материала или слоя покрытия.

Примеры повреждений, устраняемых наплавкой лазером:

  • изношенные кромки, смятия, сколы литейных форм;
  • износ посадочных мест зубчатых колес, подшипников на валах, зубьев шлицевых
    креплений и тому подобное;
  • износ поверхностей ступенчатого вала (включая шпоночные пазы);
  • износ выпускных и впускных клапанов, золотников гидрораспределителей;
  • скол, надлом стенки пресс-формы для литья резины или пластика;
  • дефекты лопаток газотурбинных двигателей – износ торца и основания пера, смятия
    и сколы на ребре пера;
  • износ роторов турбокомпрессоров;
  • повреждения деталей из высокопрочных сплавов, которые работают при ударно-
    абразивных и ударных нагрузках (буровой инструмент, вырубные штампы и другое);
  • износ и дефекты крупногабаритных изделий массой до нескольких тонн;
  • и другие.