利用激光熔敷技術修復齒輪軸

1、利用激光熔敷技術修復齒輪軸 1引言 某廠硫酸車間I系統(tǒng)進口SO2風機配備1對備用大小齒輪，該副齒輪傳動比比在用的增速箱齒輪傳動比要大一些，主要是考慮到將來系統(tǒng)能力增大時可以更換，以相應增大風機的能力，確保系統(tǒng)正常運行。但由于存放時間過長，加上現(xiàn)場環(huán)境惡劣，長期暴露在具有腐蝕性的SO2煙氣中，其中的大齒輪軸軸頸及齒面均出現(xiàn)了較嚴重腐蝕(以不均勻分布的點狀凹坑呈現(xiàn)，凹坑深度0.51mm)，經過工程技術人員現(xiàn)場鑒定，確認已無法正常使用。如果重新訂購一套或送回國外廠家修復則不僅周期長，而且價格昂貴(如重新訂購一套需50多萬元，修復則需30多萬元，周期約半年)，一方面對正常生產帶來不良影響，同時也不經濟

2、。為了能在最短時間內將其修復，并能達到原來的性能和尺寸要求，經過充分論證及慎重考慮之后，我廠決定委托國內某激光技術有限公司對銹蝕的進口SO2風機增速箱大齒輪軸軸頸和齒面進行修復。在中國科學院金屬研究所的合作下，對嚴重銹蝕的軸頸和齒面進行認真的分析和檢測，并運用激光熔敷方法成功修復。更多知識，2檢測與分析軸頸修復方法有多種，如傳統(tǒng)的電涂鍍技術、堆焊技術及熱噴涂技術等，然而這幾種方法各有其優(yōu)缺點。電涂鍍技術存在涂層結合強度和本身強度不足的問題；堆焊技術和熱噴涂技術存在熱影響面大，易造成軸頸及整個部件變形的問題。而激光熔敷技術能有效克服上述缺點，既不會產生大的熱影響區(qū)和熱應力，也不會使其結合強度、硬

3、度等技術指標受到影響，且形成的新合金表面還具有較好的耐磨性能和抗腐蝕性能。經過現(xiàn)場仔細檢測，增速箱大齒輪軸的兩支撐軸頸處嚴重銹蝕，深度為1mm，推力面銹蝕深度為0.5mm，銹蝕面積為整個軸頸面。經過無損探傷檢測以及對材質進行化驗分析，判定為軸頸腐蝕失效，雖軸頸強度儲備系數(shù)仍可滿足使用要求，但銹蝕部位必須清除，經過激光熔敷及精加工滿足尺寸及精度要求后才能繼續(xù)使用。更多知識，3激光熔敷修復3.1激光熔敷技術及性能特點激光熔敷工藝技術是利用大功率高能量激光束聚焦能量極高的特點，在瞬間將零件基體表面微熔，同時使損傷表面預置的或與激光束同步自動送置的與基體材質相同或相近的金屬合金材料熔化，獲得與基體成為冶金結合的致密覆層組織，從而達到恢復工件原設計尺寸形態(tài)，并提高修復區(qū)域抵抗原工況環(huán)境侵蝕等性能。激光熔敷的特點：(1)激光熔敷層與基體形成冶金結合，結合強度與原設計強度基本相同，如表1所示；表1激光熔敷層與基體的結合強度和原基材強度的對比樣材種類b/MPa0.2/MPa5/%Ak/J基材84167617.65950%熔敷層50%基材83466514.250.2百分比/%99988185基材：2Cr13金屬粉：DLF-202(2)基體材料在激光加工過程中僅表面微熔，微熔層僅為0.