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运用激光熔敷技能修正齿轮轴

来源:海力轴承网时间:2013-07-04

1导言
　　某厂硫酸车间I体系进口SO2风机装备1对备用巨细齿轮；该副齿轮传动比比在用的增速箱齿轮传动比要大一些；主要是考虑到将来体系才干增大时能够替换；以相应增大风机的才干；保证体系正常运转.但由于寄存时刻过长；加上现场环境恶劣；长时间暴露在具有腐蚀性的SO2烟气中；其间的大齿轮轴轴颈及齿面均呈现了较严峻腐蚀(以不均匀散布的点状凹坑呈现；凹坑深度0。5～1mm)；通过工程技能人员现场判定；承认已无法正常运用.若是从头订货一套或送回国外厂家修正则不只周期长；并且价格昂贵(如从头订货一套需50多万元；修正则需30多万元；周期约半年)；一方面临正常出产带来不良影响；一起也不经济.为了能在最短时刻内将其修正；并能到达本来的功用和尺度需求；通过充沛证明及慎重考虑之后；我厂决议托付国内某激光技能有限公司对锈蚀的进口SO2风机增速箱大齿轮轴轴颈和齿面进行修正.在中国科学院金属研究所的协作下；对严峻锈蚀的轴颈和齿面进行认真的剖析和检测；并运用激光熔敷办法成功修正.
　　2检测与剖析
　　轴颈修正办法有多种；如传统的电涂镀技能、堆焊技能及热喷涂技能等；但是这几种办法各有其优缺陷.电涂镀技能存在涂层联系强度和自身强度缺乏的难题，堆焊技能和热喷涂技能存在热影响面大；易构成轴颈及整个部件变形的难题.而激光熔敷技能能有用战胜上述缺陷；既不会发生大的热影响区和热应力；也不会使其联系强度、硬度等技能目标受到影响；且构成的新合金外表还具有较好的耐磨功用和抗腐蚀功用.
　　通过现场细心检测；增速箱大齿轮轴的两支撑轴颈处严峻锈蚀；深度为1mm；推力面锈蚀深度为0。5mm；锈蚀面积为整个轴颈面.通过无损探伤检测以及对原料进行化验剖析；判定为轴颈腐蚀失效；虽轴颈强度储藏系数仍可满意运用需求；但锈蚀部位有必要铲除；通过激光熔敷及精加工满意尺度及精度需求后才干持续运用.
　　3激光熔敷修正3。1激光熔敷技能及功用特色
　　激光熔敷工艺技能是运用大功率高能量激光束聚集能量极高的特色；在霎时将零件基体外表微熔；一起使损伤外表预置的或与激光束同步主动送置的与基体原料一样或附近的金属合金资料熔化；获得与基体成为冶金联系的细密覆层安排；然后到达康复工件原描绘尺度形状；并提高修正区域抵抗原工况环境腐蚀等功用.
　　激光熔敷的特色：
　　(1)激光熔敷层与基体构成冶金联系；联系强度与原描绘强度根本一样；如表1所示，
　　表1激光熔敷层与基体的联系强度和原基材强度的比照

样材品种	σ_b/MPa	σ _{0。 2}/MPa	δ₅/%	A _k/J
基材	841	676	17。6	59
50%熔敷层 50%基材	834	665	14。2	50。2
百分比/%	99	98	81	85
基材：2Cr13 金属粉：DLF-202

　　(2)基体资料在激光加工过程中仅外表微熔；微熔层仅为0。05～0。1mm，基体受热影响区域极.话憬鑫0。1～0。2mm；激光熔敷热影响区是氩弧焊的十分之一，
　(3)熔敷层与基体均无粗大的铸造安排；熔敷层及其界面安排细密；晶粒细.蘅锥础⑽藜性土盐频热毕荩
　　(4)激光加工过程中基体温升不超越80°C；激光加工后基体也不会呈现热变形，(5)激光熔敷技能可控性好；易完成主动化操控，
　　(6)激光熔敷层安排由底层、中间层及面层组成的各具特色的梯度功用资料；底层具有与基体浸润性好；联系强度高级特色，中间层具有必定强度和硬度；抗裂性好等长处，面层具有抗冲刷、耐磨损和耐腐蚀等功用；使修正后的设备在安全性及运用功用上愈加有保证.
　　3。2齿轮轴激光熔敷修正
　　(1)对锈蚀的大齿轮连同小齿轮一起进行关联数据检测(轴颈外形公役尺度、椭圆度、锥度、转子弯曲度、硬度等)；获取原始数据；为下步的处置做好预备.
　　(2)采纳机械整理办法；将轴颈原锈蚀层及疲惫层通过车削去掉.
　　(3)在进行激光熔敷前；对零件进行无损检测.
　　(4)检测后；对轴颈原料进行化验剖析.
　　(5)根据齿轮轴的工艺参数及工况条件断定激光熔敷工艺.
　　(6)根据本体原料状况来挑选激光熔敷工艺合金资料.
　　(7)设定激光熔敷工艺参数；如光斑、速度、焦距等；并进行激光熔敷处置.增速箱大齿轮轴轴颈激光熔敷方位.
　　(8)熔敷后进行机械精加工(车、磨加工)；以康复原始尺度和精度.
　　(9)在激光熔敷工艺修正完成后；最终再对工件进行一次无损检测；承认各项数据能否在正常范围内.
　　(10)出具修正后的检修和检测陈述.
　　4定论
　　(1)处理了传统电焊、氩弧焊等热加工过程中不可避免的热变形、热疲惫损伤等一系列技能难题；一起也处理了传统电焊、喷涂等冷加工过程中敷层与基体联系强度差的对立.因此在工业中越来越受到重视；在其它类似的重要的进口设备部件修正中也得以运用.
　　(2)激光作为一种强力、非触摸、卫生的热源进入加工范畴以来；处理了许多惯例办法无法加工和很难加工的难题；极大地提高了出产功率和加工质量；因此被称为将来制作体系的加工手法.在进口SO2风机增速箱大齿轮轴轴颈和齿面经激光熔敷工艺办法修正后；我厂将在用的增速箱齿轮换下；换上修正好的齿轮；并执役原工况环境；通过一段时刻的运用；运转平稳；振荡值及其他各项目标经检测；与替换前相比较；根本一样；到达了预期的作用.

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