La disvolviĝo de lasera tegaĵo teknologio estas profunde studata. Lasera tegaĵo estas analizita de kvar aspektoj: teknologio, procezo, materialoj kaj la plej nova apliko en la kampo de minindustria maŝinaro. La plej novaj esplorrezultoj estas resumitaj kaj ĝia aplika direkto estas esplorita. En la kampo de minindustria maŝinaro, lasera tegaĵo-teknologio estas vaste uzata en la ĉefaj komponantoj de tri maŝinoj kaj unu kadro (elkavatoro, karbomina maŝino, skraptransportilo kaj hidraŭlika subteno). La nunaj problemoj kaj mankoj de lasera tegaĵo estas diskutataj, kaj ĝia estonta evolutendenco kaj perspektivoj estas prospektitaj.

Kiel teknologio por ŝanĝi la surfacajn proprietojn de materialoj, lasera tegaĵo havas la karakterizaĵojn de densa tegaĵo strukturo, alta tegaĵo interfaco ligado forto, facile formi metalurgian ligo tegaĵo, alta grado de aŭtomatigo de tegaĵo procezo, kaj povas signife plibonigi la malmoleco/eluziĝo. rezisto kaj koroda rezisto de la substrata surfaco konservante la forton kaj fortikecon de la substrato. Ĝi estas vaste uzata en aerospaca, aŭtomobila fabrikado, petrolkemia kaj minindustria maŝinaro.

Kiel la plej granda energifonto de Ĉinio, pli ol 90% de karbominaj operacioj estas en karbominejaj subteraj medioj, kaj la korodo, eluziĝo kaj aliaj malsukcesaj fenomenoj de karbomineja maŝinaro estas ege seriozaj. Tial, la enkonduko de lasera tegaĵo-teknologio por solvi la eluziĝon, korodon kaj riparajn kaj remanufacajn problemojn de mekanikaj ekipaĵoj en la karboproduktadprocezo havas grandan signifon por la efika kaj sekura produktado de karbominejoj.

Ĉi tiu papero klasifikas laseran tegmentan teknologion, diskutas laserajn tegaĵajn procezoparametrojn kaj studas laserajn tegmaterialajn sistemojn. Fokusu pri la plej novaj aplikoj kaj esplorprogreso de lasera tegaĵo-teknologio en la kampo de minindustria maŝinaro, kaj antaŭĝoju pri estontaj evoluaj tendencoj.

1 Nuna stato de lasera tegteknologio

Lazera tegteknologio estas metodo, kiu uzas alt-energian laseran radion kiel varmofonton por fandi la surfacon de la substrato kaj la pulvoro sendita en la fanditan naĝejon samtempe, kaj formas metalurgian tegaĵon ligitan al la substrato post solidiĝo. Laŭ la materiala aldona metodo, lasera tegaĵo povas esti dividita en la antaŭfiksitan metodon kaj la sinkronan pulvoran nutradon. La antaŭfiksita metodo havas la karakterizaĵojn de simpla procezo kaj fleksebla operacio, sed ekzistas problemoj kiel grava perdo de pulvoro, la nekapablo precize kontroli la profundon de la substrato, kaj la tegaĵo-tavolo estas inklina al poroj kaj fendoj. La sinkrona pulvora nutra metodo havas altan gradon de aŭtomatigo, rapidan tegrapidecon, kaj la kvalito de la tegaĵo ankaŭ estas garantiita. Ĉi tiu teknologio estas la ĉefa direkto de estonta disvolviĝo de lasera tegaĵo.

Laŭ la kunliga formo inter la lasera tegaĵo kaj la lasera radio, la sinkrona pulvora nutra metodo povas esti dividita en paraxial pulvora nutrado lasera tegaĵo, samaksa pulvora nutrado lasera tegaĵo kaj altrapida lasera tegaĵo.

(1) Paraxial pulvora nutrado lasera tegaĵo La cigaredingo estas klinita laŭ certa angulo, kaj la pulvora nutrado kaj lasera radio estas efektivigitaj samtempe. La proceda operacio estas simpla, fleksebla kaj stabila. Tamen, dum la procezo de nutrado de paraksia pulvoro, se la skanada direkto estas ŝanĝita, la lum-pulvora kuplado estos anizotropa, rezultigante malebenan tegaĵon.

(2) Coaxial pulvora nutrado lasera tegaĵo La pulvora fasko kaj la lasera fasko estas coaxiale kunligitaj kaj eligo, kaj la pulvoro estas izotropa, kio povas certigi, ke la tega tavolo estas unuforma sub diversaj vojoj. Koaksa pulvora nutrado estas dividita en du metodojn: samaksa pulvora nutrado ekster la trabo kaj samaksa pulvora nutrado ene de la trabo laŭ la relativa pozicio de la lasera radio kaj la pulvora trabo. Koaksa pulvoro nutrado ekster la trabo adoptas la pulvor-envolvitan luman reĝimon, tio estas, multoblaj apartaj ajutoj aŭ ringa cigaredingo estas starigitaj ĉirkaŭ la lasera radio por nutri pulvoron, kaj la lasero kaj pulvoro estas koncentritaj sur la substrata surfaco por formi fanditan naĝejon. . En-radia koaxial pulvora nutrado ankaŭ nomiĝas lumkovrita pulvora reĝimo, kio estas lasi la cigaredingon nutri pulvoron vertikale, starigi ringan konusan lasergeneratoron ĉirkaŭ la ajuto, kaj lasi la laseron envolvi la pulvoron por agi sur la substrato. En-traba pulvora nutrado, ĉar la pulvoro estas ŝprucita vertikale sur la pretiga surfaco, la pulvora ŝpruca direkto, la aerflua direkto kaj la aksa direkto de la ringa konusa fasko estas konsekvencaj kaj ne malhelpas unu la alian, kio efike plibonigas la pulvoran uzadon. imposto kaj reduktas la ŝprucfenomenon dum la tegaĵoprocezo.

(3) Altrapida lasera tegaĵo estas vaste uzata lasera tegaĵo. Kompare kun tradicia lasera tegaĵo, la lasera radiofokuso de altrapida lasera tegaĵo estas malsama. Ĝi situas 0.2~3mm super la substrata surfaco. La pulvoro estas plene fandita antaŭ ol atingi la substraton kaj eniras la fanditan naĝejon en formo de gutetoj. La funkcia principo de altrapida lasera tegaĵo estas montrita en Figuro 1. Kompare kun tradicia lasera tegaĵo, altrapida lasera tegaĵo havas signifajn avantaĝojn:
① En la procezo de altrapida lasera tegaĵo, la tegaĵo-dilua indico kaj la substrata varmo-trafita zono estas plu plibonigitaj. La lasero rekte agas sur la pulvoro, kaj nur malgranda kvanto da energio agos sur la substratsurfaco, formante malgrandan fanditan naĝejon. La varmo-trafita zono estas nur 5 ~ 10μm, kaj la dilua indico povas esti reduktita al malpli ol 1%, tiel efike plibonigante la tegaĵokvaliton;
② La prepara rapideco de la tegaĵo estas signife plibonigita. Por certigi, ke la pulvoro estas plene fandita, tradicia lasera tegaĵo bezonas redukti la tegrapidecon, rezultigante malaltan tegaĵan efikecon. Tamen, ĉar la pulvoro estas tute fandita antaŭ ol atingi la substraton, altrapida lasera tegaĵo povas esti kovrita kun alta linio-rapido, kio ne nur signife reduktas la tegaĵodikecon, sed ankaŭ la tegaĵo efikeco povas atingi 500cm²/min, kio estas pli. ol 10 fojojn tiu de tradicia lasera tegaĵo. Pro la alta rapido de linio de tegaĵo kaj malgranda enigo de varmo, la metodo de alta rapido lasera tegaĵo taŭgas por varmo-sentemaj materialoj kiel Al-bazitaj, Ti-bazitaj materialoj kaj etaj komponantoj, kaj povas atingi malaltan surfacan malglatecon kaj altan. uzado de pulvoro. La tega tavolo preparita per altrapida lasera tegaĵo havas fajnan strukturon kaj glatan surfacon. Ĝia surfaca malglateco estas nur 1/10 de tiu de tradicia lasera tegaĵo. La postuloj de bona prilaborado povas esti atingitaj per simpla muelado kaj polurado. La pulvora utiligo de altrapida lasera tegaĵo superas 90%, kio multe plibonigas la ekonomian efikecon.

2 Parametroj de procezo de la tegaĵo de lasero

Parametroj de procesoj de la tegaĵo de lasero rekte influas la makroskopajn mekanikajn ecojn kaj mikrostrukturon de la tega tavolo, ĉefe inkluzive de lasera potenco, punktograndeco, skanado-rapido ktp.

(1) Lasera potenco La ŝanĝo de lasera potenco influos la maksimuman temperaturon de la fandita naĝejo. Kiam la lasera potenco estas tro malalta, povas esti nefanditaj partikloj en la fandita naĝejo, rezultigante malbonan fandan efikon sur la surfaco de la baza tavolo, kiu siavice kaŭzas problemojn kiel neegala tegaĵo-tavolstrukturo kaj nesufiĉa interfaca ligoforto. Se la lasera potenco estas tro alta, la tega materialo povas esti tro fandita aŭ eĉ vaporigita, kio siavice plimalbonigas la diluan efikon inter la tegaĵo kaj la substrato.

(2) Makulograndeco La rolo de la makulograndeco ne estas limigita al la larĝo de la fandado, sed ankaŭ rekte influas la gamon kaj profundon de la fandita naĝejo. Se la makulo estas tro malgranda, la fandita naĝejo estas malgranda, kio igas la tegaĵo-materialon varmiĝi tro rapide, rezultigante grandan temperaturpaŝon, kaj la alta dilua indico pliigas la formadon de malplenaj fendoj. Se la makulo estas tro granda, la tegaĵa strukturo fariĝos malglata ĉar la tegaĵmaterialo ne estas tute fandita, rezultigante nesufiĉan interfacan ligan forton.

(3) Skanada rapideco La skanada rapideco determinas la varmigan tempon de la tegaĵo-materialo, kiu siavice influas la ekzistotempon de la fandita naĝejo. Se la skana rapido estas tro malrapida, la tegaĵo estas varmigita dum longa tempo, kaj la grajnoj kreskas plene, tiel formante krudajn kristalojn, influante la ĝeneralan rendimenton. Se la skana rapido estas tro rapida, la hejtado ne sufiĉas, kaj la tegaĵo-materialo ne estas tute fandita, rezultigante malbonan interfacan ligan forton.

3 Laser tegaĵo materiala sistemo

Lasera tega materialo estas la plej grava faktoro influanta la agadon de la tega tavolo, kaj rekte determinas la agadon de la tega tavolo. Nuntempe, la komunaj laseraj tegmaterialoj ĉefe inkluzivas memfluan alojan pulvoron, ceramikan pulvoron kaj komponitan pulvoron. Ĉi-lastaj du estas ĝenerale kolektive referitaj kiel malmola partiklo plifortikigita aloja kunmetaĵpulvoro.

(1) Memflua aloja pulvoro Memflua aloja pulvoro rilatas al la aldono de Si, B kaj aliaj elementoj al Fe, Co, Ni-bazita nefera metala aloja pulvoro, kiu ebligas ĝin havi mem-maloksidiĝon kaj skorigon. kaj forta memflua efiko dum la tegaĵo-procezo, kaj havas bonan procezan formablecon.
① Fe-bazita memflua aloja tegaĵo Fe-bazita memflua pulvoro estas ofte uzata por prepari laserajn tegaĵojn sur la surfaco de malaltaj karbonaj ŝtalo, gisfero kaj neoksidebla ŝtalo substratoj. Ĝi estas vaste uzata en la preparado kaj riparo de facile eluzitaj partoj kiel naftoborilo-tuboj, minindustriaj maŝinoj kaj inĝenieraj maŝinoj pro ĝia malalta kosto, bonega eluziĝorezisto kaj bona malsekeco kun la substrato.
② Kunbazita memflua aloja tegaĵo Kunbazita aloja pulvoro estas ĉefe kunmetita de Co-pulvoro, enhavanta certan kvanton da Cr, Ni, W kaj malgrandan kvanton da C kaj B-elementoj. Kun ĝiaj karakterizaĵoj de alta temperatura rezisto, koroda rezisto kaj eluziĝo-rezisto, ĝi estas ĉefe uzata en aerospaca, metalurgia inĝenierado, petrolkemia inĝenierado kaj elektrotekniko. Eluziĝo-imuna medio.
③ Ni-bazita memflua aloja tegaĵo Ni-bazita aloja pulvoro estas nuntempe la plej plene studita kaj vaste uzata tegaĵo-materialo. Kompare kun Fe-bazitaj alojoj, Ni-bazitaj alojoj havas bonan muldeblecon kaj fortikecon, kaj estas vaste popularaj pro sia bonega eluziĝo-rezisto, bona koroda rezisto kaj malalta prezo kompare kun Ko-bazitaj alojoj, precipe en la refabrikado kaj riparo de partoj tiaj. kiel turbinklingoj kaj hidraŭlikaj piŝtstangoj.
④ Aliaj memsolveblaj alojaj tegaĵoj Krom ĉi-supraj tri alojoj, alojaj pulvoroj bazitaj en Cu, Ti- kaj Al-bazitaj ankaŭ estas uzataj en malsamaj okazoj de laseraj tegaĵoj pro siaj respektivaj trajtoj. Ekzemple, kupraj alojoj estas bonaj konduktiloj de elektro kaj varmo, kaj la alta potencialo de Cu alportas bonan korodan reziston, kiu povas plenumi la postulojn pri koroda rezisto en atmosferaj kaj maraj medioj.

(2) Malmola partiklo plifortigita aloja kunmetita pulvoro

Malmolaj partikloj ĉiam estis la preferataj eluziĝo-reduktantaj kaj eluziĝorezistaj plifortigaj materialoj pro sia bona eluziĝo-rezisto, koroda rezisto kaj alta temperaturrezisto. Tial, malmola partiklo plifortikigita aloja komponigita pulvoro kiel tegaĵo materialo altiris vastan atenton en la lastaj jaroj. Ĉi tiu metal-ceramika komponigita pulvoro havas ambaŭ malmolajn partiklojn kiel plifortigan fazon kaj kombinas la bonan termoplastecon kaj formeblecon de la memsolvebla alojo. Ĝi havas bonan eluziĝon, korodan reziston, altan temperaturan reziston kaj alttemperaturan oksidiĝan reziston, kaj estas ofte uzata por prepari alttemperaturajn eluziĝon kaj korodajn mantelojn kaj termikajn barajn tavolojn.

4 La plej nova apliko de lasera tegaĵo-teknologio en la kampo de minindustria maŝinaro

Nuntempe, lasera tegaĵo-teknologio estas vaste uzata en la kampo de karbominado, ĉefe uzata por plifortigi aŭ ripari ŝlosilajn komponantojn de grandaj ekipaĵoj por plibonigi ilian eluziĝon kaj korodan reziston.

(1) Elkavatoroj estas ŝlosilaj ekipaĵoj en malfermaj karbominejoj, kaj rotaciaj reduktiloj estas ŝlosilaj transmisiaj asembleoj de la ekipaĵo. Unu el la oftaj faŭltoj de reduktiloj estas la eluziĝo de la olefoka lipo de la enirŝakto. Literaturo
La eluziĝo de la rotacia reduktilo eniga ŝafto estas riparita per mult-pasa kaj plurtavola lasera tegaĵo de Ni-bazita aloja pulvoro. Post kiam la tegaĵo estas kompletigita, la malmoleco de la tegaĵo estas detektita kiel 45HRC, kaj la grandeco estas restarigita al la originala dezajno-toleremo, kaj la ripara efiko estas bona.

(2) La gvidŝuo de la karba minindustria maŝino estas ŝlosila komponanto respondeca por subteni kaj gvidi la karban minindustrian maŝinon por moviĝi. Ĝenerale, la gvidŝuo estas farita el fandadoj kaj estas submetita al alternaj ŝarĝoj dum longa tempo en la labormedio, do estas facile kaŭzi eluziĝon aŭ rompon. Por plibonigi la eluziĝoreziston de la karba minindustria maŝino ŝuo sub oleo-liberaj kondiĉoj, la literaturo uzis lasera tegaĵo teknologio por kovri FeNiMo kaj FeNiMoSi tegaĵoj sur la surfaco de 45 ŝtalo respektive, kaj atingis signifajn rezultojn.

(3) La skraptransportilo estas la ĉefa transporta ekipaĵo por ampleksaj minindustriaj operacioj, inter kiuj la meza trogo estas la plej granda nombro kaj la plej ofte riparita kaj anstataŭigita komponanto. Laborante dum longa tempo sub severaj kondiĉoj, la surfaco de la meza trogo produktos profundajn sulkojn pro eluziĝo kaj rusto, aŭ kaŭzos gravan eluziĝon en la meza malsupra plato kaj aliaj pozicioj. Por solvi la problemon de facila eluziĝo kaj mallonga vivo de la meza kanelo, la literaturo uzas laseran tegteknologion por kovri la eluziĝon imunan tavolon de WC, Nb, Ti kaj aliaj Fe-bazitaj alojoj sur la facile eluzeblaj partoj de la mezo. sulko. La rezultoj montras, ke la tegaĵo havas bonan formeblecon.

(4) La plej multaj el la misfunkciadoj de hidraŭlikaj subtenoj ne estas kaŭzitaj de la projektado, fabrikado aŭ kvalitproblemoj de la ekipaĵo mem, sed de la longtempa uzo de poluitaj emulsioj, kiu kaŭzas la subtenan kolumnon kaj fanto-cilindro senŝeliĝi kaj esti. difektita, kaj la subtena cilindro korpo liki kaj flui, kaj ne povas daŭre esti uzata. Por ripari la internan muron de la cilindro kaj plibonigi la korodan reziston, la literaturo kovras alojajn pulvorojn de Cr, Ni, Mo kaj Si sur la interna muro de la hidraŭlika cilindro. Sub elektrona mikroskopo, la tegaĵtavolo estas observita esti metalurgie ligita, kun bona tegkvalito. La averaĝa malmoleco de la tega tavolo atingas 234HB, kio kongruas kun la originala malmoleco de la cilindra muro de 200~270HB. La tegaĵtavolo unue estas malglata-maŝinita sur la cilindro per profunda trua bormaŝino kaj poste fajne-maŝinita per muelilo. La surfaca pretiga precizeco de la finita surfaco plenumas la dezajnpostulojn.

5 Konkludo

La apliko de lasera tegaĵo-teknologio en la kampo de minindustria maŝinaro malfermis novan direkton por frota redukto kaj koroda rezisto, kaj ankaŭ provizis novan manieron por minindustria maŝinaro atingi verdan kaj altkvalitan disvolviĝon. Nuntempe, ekzistas ankoraŭ kelkaj defioj kaj limigoj en lasera tegteknologio, kiuj malhelpas ĝian reklamadon kaj aplikon en pli larĝa gamo da kampoj.

(1) La esplorado kaj disvolviĝo de specialaj materialoj por lasera tegaĵo ne sufiĉas. Kvankam multaj esploroj pri frotado-redukto kaj eluziĝo-rezisto estis farita, ne ekzistas kompleta sistemo de specialaj tegaĵoj, do estas ankoraŭ malfacile plenumi la agadon postulojn sub kompleksaj laborkondiĉoj. Novaj eluziĝorezistaj tegaĵoj estas grava tendenco en estonta evoluo. Ĉu ĝi estas eluziĝo-rezista tegaĵo kun mem-lubrikaj propraĵoj aŭ alt-entropia aloja eluziĝo-rezista tegaĵo, nur per senĉese disvolvado kaj agordo de diversaj kunmetitaj materialoj, firme antaŭenigante diversigitan novigon de materialoj kaj amplekse plibonigante la funkciojn de tegaĵoj. por plenumi la postulojn de malsamaj laborkondiĉoj, ĉu ni povas plu antaŭenigi la disvolviĝon de lasera tegaĵo kaj krei pli larĝan perspektivon;

(2) La kvalito de laseraj tegaĵoj ankoraŭ estas malstabila. Kvankam la kvalito de tegaĵotavoloj povas esti plibonigita ŝanĝante tegmetodojn, optimumigante procezparametrojn kaj plibonigante materialajn proporciojn, difektokontrolo kaj procezaj kvantignormoj ankoraŭ ne estis formulitaj. En ĉi tiu etapo, difekto-kontrolo ankoraŭ estas en la eksperimenta esplora stadio, kaj fabrikada sperto havas grandan efikon sur la kvalito de tegaĵotavoloj;

(3) En la esplorado kaj evoluo de lasera tegaĵo ekipaĵo, la ĉefaj aplikaj direktoj inkluzivas altrapidan grandan arean laseran tegaĵon kaj porteblajn moveblajn surloke-riparajn ekipaĵojn. La celo estas evoluigi kompletan aron de lasera tegaĵo ekipaĵo kun alta rapido, alta potenco, inteligenteco kaj porteblo, same kiel lasera tegaĵo cigaredingo teknologio kun malpeza-pulvoro-gasa kuplado kaj ĉiuflanka kaj ĉiu-pozicia tegaĵo teknologio kaj ekipaĵo.