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0.5~1mm),經(jīng)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(chǎn)帶來不良影響,同時也不經(jīng)濟。為了能在最短時間內(nèi)將其修復,并能達到原來的性能和尺寸要求,經(jīng)過充分論證及慎重考慮之后,我廠決定委托國內(nèi)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。
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(chǎn)生大的熱影響區(qū)和熱應力,也不會使其結合強度、硬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(jīng)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(jīng)過無損探傷檢測以及對材質(zhì)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(jīng)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。
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(zhì)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
軸承推薦型號:
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