激光熔覆技术在船舶和舰艇零件修复中的应用

发布时间:2023-11-17

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由于长年工作在河流和海洋环境,船舶和舰艇中大量的零件会发生腐蚀和磨损,需要进行修复处理。

传统的修复技术主要有电镀、热喷涂、电弧堆焊、等离子弧堆焊等等。

  • 电镀能够修复零件的厚度有限,且由于电镀废液处理非常困难而饱受诟病,在很多城市,电镀修复被列为淘汰技术。

  • 热喷涂由于涂层与基体的结合属机械结合,结合力差,涂层容易脱落,其应用也受到很大的限制。

  • 电弧堆焊和等离子弧堆焊,由于热输入大,零件变形严重,容易造成修复的零件因尺寸超差而报废。

激光熔覆修复技术通过在受损零件表面添加新的合金粉末,利用高能密度的激光束使合金粉末与零件基体熔合在一起,在零件表面形成呈冶金结合的熔覆层。

△ 工作原理示意图

与传统修复中常用的堆焊、喷涂和电镀等相比,激光熔覆有以下优点:

 激光熔覆修复层与零件基体是冶金结合,结合强度高;

 激光熔覆时热量输入非常集中,零件整体受热少,不易变形;

 涂层的稀释程度低,基本保证了涂层的性能与粉末的性能一致;

 在激光熔覆修复中可方便地改变使用的合金粉末,实现激光熔覆修复中合金粉末的更改,涂层具有功能梯度变化;

 修复效率高,工期短;可以修复多种材质的工件。

△ 轮船滑轮熔覆

激光熔覆修复技术所产生的修复层为冶金结合,其组织致密,结合强度高,不易脱落 , 逐渐成为船舶、舰艇最好的修复工艺之一。结合激光熔覆修复技术的特点与优势,船舶、舰艇上的各类钢、铸铁、不锈钢零部件的磨损,都可用激光熔覆技术修复,修复后的整体性能可达到或超过新的工件。

针对以往在修船行业中令技术人员头疼的修复难题,激光熔覆修复技术更是显示出它的独到之处。比如轴类的修复,激光熔覆修复技术变形量小,大一点的轴甚至不存在变形; 对于材质为铸铁和不锈钢的工件的修复,激光熔覆修复技术同样能解决问题,且效果显著,不产生裂纹;形状复杂工件的修复,也可以精确高效地修复,最重要的是激光熔覆修复技术采用的熔覆材料广泛,即可使用与基体相似的材料,以达到修复尺寸的目的,也可使用性能更优良的合金材料以达到表面改性的目的。这些往往是传统修复工艺难以达到的。

△ 花键熔覆

激光熔覆修复技术作为一种绿色环保工艺, 以其独特的优势,给船舶、舰艇修复重要零部件带来了可能。随着激光熔覆技术在船舶行业的广泛应用,将会为此行业带来相当可观的效益,同时可节省材料消耗与报废,对损坏工件进行再制造修复,符合国家产业发展政策,具有巨大的社会效益,值得积极推广应用。