激光熔覆裝備助力盾構(gòu)機(jī)再制造

  激光熔覆技術(shù)是一種表面改性技術(shù)，在需要修復(fù)或者強(qiáng)化的基體表面添加熔覆粉末材料，然后利用激光的高能量，使粉末與基體形成冶金結(jié)合，形成具有耐磨、耐腐蝕、抗氧化或具有電器特性等特點(diǎn)的熔覆層，從而實(shí)現(xiàn)基本修復(fù)或表面改性，提高零部件的使用壽命。

激光熔覆的優(yōu)點(diǎn)

(1)冷卻過(guò)程屬于快速凝固，冷卻速度高達(dá)106K/s，容易得到細(xì)晶組織或產(chǎn)生平衡態(tài)無(wú)法得到的新相，如非穩(wěn)相、非晶態(tài)等；

(2)涂層稀釋率低(-般小于5%)，與基體呈牢固的冶金結(jié)合或界面擴(kuò)散結(jié)合，涂層成分和稀釋率可控；

(3)熱輸入和畸變較小，尤其是采用高功率密度快速熔覆時(shí)，變形可降低到零件的裝配公差內(nèi)；

(4)粉末選擇幾乎沒(méi)有任何限制，特別是在低熔點(diǎn)金屬表面熔敷高熔點(diǎn)合金；

(5)熔覆層的厚度范圍大，單道送粉一次涂覆厚度在0.2-2.0mm；

(6)能進(jìn)行選區(qū)熔敷，材料消耗少，性?xún)r(jià)比高；

(7)工藝過(guò)程易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，適合常見(jiàn)易損件的磨損修復(fù)。

 軸類(lèi)零部件激光熔覆前后對(duì)比

      基于上述優(yōu)點(diǎn)，激光熔覆技術(shù)已越來(lái)越多的應(yīng)用到工業(yè)領(lǐng)域中，包括煤炭、石油、電力、鐵路、汽車(chē)、航空、等行業(yè)。

激光熔覆技術(shù)一般工藝流程如下圖所示

      盾構(gòu)機(jī)作為一種隧道掘進(jìn)的專(zhuān)用工程機(jī)械,需要根據(jù)不同的工程地質(zhì)情況進(jìn)行量身定制，價(jià)格極高，每臺(tái)售價(jià)根據(jù)不同規(guī)格一般在2000萬(wàn)~8000萬(wàn)元，硬巖挖掘機(jī)與過(guò)江過(guò)海隧道用泥水平衡式盾構(gòu)機(jī)售價(jià)甚至高達(dá)1億~2億元，盾構(gòu)機(jī)直徑越大，售價(jià)越高。而按隧道掘進(jìn)里程計(jì)算，盾構(gòu)機(jī)設(shè)計(jì)使用壽命一般為6~10km。根據(jù)行業(yè)規(guī)定，達(dá)到設(shè)計(jì)使用壽命的盾構(gòu)機(jī)必須做報(bào)廢處理。因此，因盾構(gòu)機(jī)報(bào)廢會(huì)引起巨大的浪費(fèi)。

      據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，自2013年，我國(guó)盾構(gòu)機(jī)達(dá)到設(shè)計(jì)使用壽命的情況開(kāi)始進(jìn)入高發(fā)期，每年有25%~30%的盾構(gòu)機(jī)達(dá)到設(shè)計(jì)使用壽命而面臨報(bào)廢和淘汰。這樣不僅會(huì)損失大量資金、耗費(fèi)大量資源，而且還要對(duì)報(bào)廢盾構(gòu)機(jī)的鋼材等金屬材料進(jìn)行回收和處理，不可避免地又一次對(duì)環(huán)境造成污染。而再制造技術(shù)的興起，為這一問(wèn)題提供了解決方案。

       由于工況的嚴(yán)苛，盾構(gòu)機(jī)很多零部件均面臨長(zhǎng)時(shí)間高強(qiáng)度的磨損及腐蝕，盾構(gòu)的刀具磨損問(wèn)題己成為影響盾構(gòu)施工質(zhì)量和進(jìn)度的一個(gè)關(guān)鍵因素，刀具更換復(fù)雜困難、成本高，進(jìn)貨周期很長(zhǎng)，不但影響了整個(gè)工程的質(zhì)量，也會(huì)拖延工期。而激光熔覆技術(shù)在修復(fù)磨損零部件，提高其耐磨性能，耐腐蝕性能方面有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，下圖為盾構(gòu)機(jī)用滾刀磨損后及修復(fù)后形貌，經(jīng)修復(fù)及機(jī)加工后，滾刀表面熔覆高硬度高耐磨性涂層，可有效提高滾刀使用壽命。

熔覆后 除滾輪外，盾構(gòu)機(jī)其他易磨損零部件均可用激光熔覆技術(shù)進(jìn)行尺寸修復(fù)及壽命延長(zhǎng)。

      十三五期間，我國(guó)城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)步伐將進(jìn)一步加快，其中城市軌道交通、地下綜合管廊等城市地下空間的開(kāi)發(fā)建設(shè)規(guī)模也將繼續(xù)增加，盾構(gòu)機(jī)使用量以及每年達(dá)到設(shè)計(jì)使用壽命的盾構(gòu)機(jī)也會(huì)逐年增多，這也為激光熔覆技術(shù)在盾構(gòu)機(jī)再制造領(lǐng)域的應(yīng)用提供了良好的機(jī)會(huì)。

      山東鐳研激光科技有限公司致力于激光熔覆技術(shù)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用與推廣，為客戶(hù)提供應(yīng)用技術(shù)服務(wù)，包括設(shè)備配置、粉末材料選型、工藝過(guò)程控制、技術(shù)支持和升級(jí)服務(wù)等。公司秉承“風(fēng)掣雷行，研精致思”的做事態(tài)度，致力于建設(shè)國(guó)內(nèi)知名的高端激光熔覆裝備制造基地和激光熔覆加工服務(wù)示范基地，推動(dòng)綠色制造升級(jí)！