发改委“再制造产业化” 激光加工当“主角”

2013-01-15 10:11

　　国内涉及到再制造市场主要分为汽车、工程机械和机床三大类，目前，三大主流行业部分大型企业开始逐步参与，带动激光等制造技术的提升，但是短期对于公司业绩难于产生直接影响，行业发展仍需时间。

　　激光再制造技术及种类

　　激光再制造技术是一种全新概念的先进修复技术，它集先进的激光熔覆加工工艺技术、激光熔覆材料技术和其他多种技术于一体，不仅可以使损伤的零部件恢复外形尺寸，还可以使其使用性能达到甚至超过新品的水平，是重大工程装备修复新的发展方向。

　　激光再制造技术的技术基础是激光熔敷。激光熔敷原本是一种表面强化技术，它不涉及零件精确成形问题。以激光熔敷为修复技术平台，加上现代先进制造、快速原形等技术理念，则发展成为激光再制造技术。它是以金属粉末为材料，在具有零件原型的CAD/CAM软件支持下，CNC（计算机数控）控制激光头、送粉嘴和机床按指定空间轨迹运动，光束与粉末同步输送，形成1支金属笔，在修复部位逐层熔敷，最后生成与原型零件近形的三维实体。

　　1、激光熔覆与合金化

　　激光熔覆技术是采用激光束在选定工件表面熔覆一层特殊性能的材料，以改善工件表面性能的工艺。对于冶金行业轧辊、导位、输送辊、夹送辊、剪刃等大量易损件来说，激光熔覆与合金化技术的最大好处是将轧辊的整体合金化变成表面合金化或者熔覆，使轧辊等易损件的使用寿命大幅度进步的同时，生产本钱增加有限。显然，合金粉末的设计、选择与使用正确与否是该项技术能否成功的关键。

　　修复材料时要与基材基本性能一致，要与基材有互熔性，实现冶金结合。修复层中不能有裂纹、气孔，且层内组织均匀，与基材结合界面强度不低于基材强度。目前激光再制造用材料与常规热喷涂技术基本一致，多为粉末型的Ni基、Fe基、Co基、WC、陶瓷等材料，可根据基材性能选用不同修复材料。激光修复层与基体是冶金结合，层内组织均匀细致，消除了气孔、裂纹、夹渣等缺陷。而热喷涂层与基体不是冶金结合，界面为机械粘接，存在气孔。热喷涂层内有大量气孔、夹渣、组织粗大。显然激光修复后显微组织和性能优于热喷涂工艺。对损伤比较严重的部位，必须进行多层熔敷。每层厚度0.54mm，计30层。每层间的组织与每层内组织比较，稍有些粗大，但总体来看，还是均匀的。熔敷材料为Ni45，多层熔敷区的硬度分布和成分（SDX）经检测后，也是均匀的。硬度偏差不过ΔHV85。表明多层激光系统熔敷可以获得大面积的组织和性能均匀的修复层。