Lézeres burkolat felülete

Ábra. 1. A folyamat a lézeres hegesztés.

Részletek az berendezések gyártásához használt acéllemez körülmények között a mechanikai kopás és konstans nehéz lökéseket kell ellenállni a nagy hőmérsékleteknek korrozív környezetben.

módszer alkalmazása a merevítő, összetett bevonatok is széles körben használják az acéliparban, fém mátrix (MMK). Azonban mechanikusan csatlakoztatott felület viszonylag alacsony szilárdságú, és szükség ezt követő termikus fémszórás, ami korlátozza azok használatát olyan környezetben nagy lökésszerű terhelés.

Ábra. 2. A lézeres hegesztés cég Tata Steel Strip Products UK

Mivel a telepítés a lézeres hegesztés rendszer Port Talbot folyamat finomították. Számos alapuló ötvözetek nikkel, kobalt és vas vizsgáltuk teljesítmény mikrostruktúra, mechanikai tulajdonságok, a kopás és a korrózió ellenállását. Részletes fejlesztési folyamat engedélyezett legnagyobb bevonási tulajdonságokat igazítani sajátos megvalósítási módja szerint a használata acélszerkezetek.

Az első eredmények kísérleti vizsgálatok nagyon biztatóak: az alkatrészeket lézeres hegesztés volt egy egyedülálló kopás és a korrózió jellemzőit. Ennek következtében úgy döntöttek, hogy dolgozzon ki egy nagy teljesítményű autó.

A lézeres hegesztés biztosítja jelentős előnyökkel

Lézeres burkolat folyamat - módszer alkalmazásával karbid bevonat, amely használják, hogy javítsa a kopásállóság, ütésállóság és korróziós jellemzőinek fém alkatrészek. Az eljárás alapja a fókuszált lézer sugárzást, amely szükséges, hogy hozzon létre egy hegfürdő amelybe egy fémpor. A port átvisszük egy jet inert védőgázt, és a szállított koaxiálisán a lézersugár.

Ábra. 3. Head felületek Precitec YC52 koaxiális fúvóka.

A pontosság a lézersugár biztosítja a teljesen sűrű felszíni réteg minimális hígítás kevesebb, mint 5%, és kiváló kohászati ​​tapadást. Lehetőség van alkalmazni több burkoló réteg, amely ellenállást a meghibásodási mechanizmusok részletesen.

Ábra. 4 mikrofotogramja lézer burkolat szemlélteti egy tipikus keményfém bevonat matritseNiCrSiB.

Az egyik fő előnye kapcsolódó lézeres hegesztés, az a lehetőség, pontos szabályozása hőbevitel. Ez lehetővé teszi, hogy a két-fázisú szerkezet fém mátrix kompozitok.

Mátrix - általában egy ötvözet nikkel alapú, biztosítja a keménység, a nyújthatóság és ütésállóság, és a kopás ellenállás emelt hőmérsékleten.

Erős szilárdanyag - rendszerint volfrám-karbid, de lehet használni nitrid / titán-karbidot, króm-karbid és mások.

Finombeállítása hőszolgáltató lehetővé teszi teljesen tutajoztak mátrix a hordozó felületére. Ahol a kerámia részecskék nem olvad, és egyenletesen vannak elosztva az egész mátrixban (ábra. 4), olyan bevonat magas kopásállósággal és ütésállóság. A közötti arány a szilárd fázis és a mátrix lehet változtatni összhangban működési feltételek, azaz. E. A nagyobb az aránya a szilárd fázis, annál nagyobb a kopásállóság és a kisebb a szilárd fázis aránya, annál nagyobb a ütésállóság.

Más Ezen eljárás előnyei a következők:

• ellátó minimális mennyiségű hő, ezáltal nagy hűtési sebességgel, a mikrostruktúra nagyon finom szemcséjű és minimális deformáció;
• képessége, hogy egy kívánt kémiai összetétele a bevonat az első réteg miatt minimális hígítás;
• megszerzésének lehetősége bevonatok kemény ötvözet kiváló minőségű felületkezelés (a használata klipek bevonására és telepítéséhez megmunkálás nélkül);
• teljes kohászati ​​adhézió az anyagon eltérően más felviteli folyamatok alacsony hő takarmány (HVOF - nagysebességű láng permetezés, hideg permetezés, D-Gun és mtsai.).

Minőség laser deposition függ számos lehetőség, de a legfontosabb az, amely a tömegáram a por. Meghatározása után az optimális átmérőjét a lézerpont, hegesztési sebesség és lézerteljesítmény, a tömegáram a por lehet használni, hogy ellenőrizzék a bevonat vastagsága, keménysége és cseppfolyósító, ábrán látható. 5. ahol megnövekedett por kimeneti biztosítja a hatékony ellenőrzése a cseppfolyósítás.

Ábra. Keresztirányú metszeteket 5 ötvözet NiCrWMo, ábrázoló oldódási függvényében tömegáram por; készült fénykép optikai mikroszkóppal nagy nagyítás, szemlélteti részletesen a dendrites szerkezetű; SEM fényképét nagy nagyításban mutatja a nagyon világos sejtes dendrites szerkezetben az ötvözet.

Meghatározása után az optimális paramétereket a menetben hegesztési varrat letétbe a lemezen, a tömeg aránya a tér révén nyert átfedő részeit. Chiasm mérete meghatározza a bevonat vastagsága, amelyek eltérhetnek 0,3-3,0 mm per pass, ábra. 6.

Ábra. 6 keresztmetszetei lézeres hegesztés bevonatot kapott átfedő részeit.

Annak igazolására, és meghatározza a lehetséges előnyeit lézerhegesztés összehasonlítva a hagyományos technikák felületkeményítő több mintát állítottunk elő, segítségével kapott lézer és ívhegesztés. Szintén a Sheffield University, Egyesült Királyság, a cég «Tata Steel RDT» vizsgáztatott a kopásállóság. A végzett vizsgálatok eredményeit a tartósság alacsony és magas hőmérséklet és ábrán mutatjuk be. 7 és 8, ill.

Ábra. 7 kvíz csúszás általi kopás szobahőmérsékleten laser deposition volfrámkarbid és ötvözött hengerelt magas széntartalmú acél. Liner felvételen mutatja: „nyoma kopás” alakult a vizsgálat során. A keményfém alakított halvány nyoma a kopás.

Amint látható az ábrákon, lézeres burkolat folyamat nagyban javítja a kopási tulajdonságok szempontjából, ha standard anyagok és technikák felületkeményítő.

Ábra. 9. Különböző típusú fúvókák: koaxiális gyűrű; négy fúvóka-lyukak (külön, koaxiális kábel); különc

Berendezés a lézeres lerakódás

Gépek és berendezések lézeres hegesztéséhez «Tata Steel» működik egy dióda lézer «lézervonalak», optikai kábel csatlakozik a fej «Precitec YC52» permetezés és a por adagoló «fémszórásos», irányított tömegáram. A rendszer vezérlését végzik robot «Fanuc» extra hetedik tengely forgatására hengeres darab darabonként 6 tonna, hossza 3,5 m.

A gép segítségével az ember-gép interfész érintőképernyő. A rendszer önálló módban működni, amelyben a robot végzi az automatikus programozást. Érzékelők, amelyek mérik a távolságot tudja határozni része méretek, indulási pozícióját és a kezelés végén, és a távolság a lézerfej. Modern folyamat nem igényel magas szintű képzést. Részletes vezérlő biztosítja a stabil során a folyamat, míg az automatikus stop és a fordított funkciója, hogy megakadályozza a gép károsodása esetén egy váratlan meghibásodása. Kiválasztása fúvókák ellátásához a por hatékonyan és eredményesen tudja termelni permetezés különböző minták. A legpontosabb megmunkálás koaxiális gyűrű; négy fúvóka-lyukak (külön, koaxiális kábel) lehetővé teszi a felszínre minden pozícióban; excentrikus használt fúvóka az esetekben, amikor szükség van rá, hogy a folyamat stabilitásának, azaz működése a lézersugár számára több órán keresztül.

Dr. Nick Longfield (Tata Steel),

Mr. Sam Leicester (Tata Steel / Swansea University)

Mr. Dzhastin Griffits (Tata Steel),

Mr. John Coker (Laser-kereskedő),

Mr. Gary Broadhead (Laser Lines)

A partnerség és a megszerzése a társaság Precitec technológia, forduljon a hivatalos képviselője a cég Magyarországon és a FÁK -

Competence Center Industrial Automation Systems ( "SPA CC" LLC)

Mi lesz boldog, hogy segítsen!