Общие сведения о лазерной наплавке
Лазерная наплавка — метод нанесения материала при помощи лазерного излучения, используемого для создания ванны расплава на обрабатываемой поверхности и добавлении присадочного материала в виде металлического порошка или проволоки.
Общие преимущества технологии:- Энергия, вводимая в зону обработки, строго дозируется
- Возможна локальная обработка
- Общая поступающая тепловая энергия низкая
- Высокая скорость нагрева и остывания наплавляемого слоя
- Стабильность высоты наплавляемого слоя
- Минимальная деформация изделия
- Стабильность и контроль параметров процесса
Сравнение технологий наплавки
| Ручная (покрытым электродом) | Полу-автоматическая (проволокой) | Автоматическая (проволокой под флюсом) | Лазерная (автоматическая) | Плазменная | Лазерная (ручная) | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Производительность |
Средняя |
Средняя |
Высокая |
Высокая |
Высокая |
Средняя |
| Затраты на работы |
Низкие |
Высокие |
Высокие |
Высокие |
Высокие |
Низкие |
| Стоимость оборудования |
Низкая |
Средняя |
Высокая |
Высокая |
Высокая |
Средняя |
| Деформация |
Высокая |
Высокая |
Высокая |
Низкая |
Высокая |
Низкая |
| Проплавление |
Высокое |
Высокое |
Высокое |
Низкое |
Высокое |
Низкое |
| Толщина слоя |
Большая |
Средняя |
Малая |
|||
| Разнообразие наплавляемых материалов |
Средняя |
Низкое |
Большое |
|||
| Квалификация рабочего |
Высокая |
Низкая |
Низкая |
Низкая |
Лучший показатель
Среднее значение
Худший показатель
Область применения
Нанесение высокопрочных покрытий
- Наплавка по шаблону на плоской детали
- Твердость наплавляемого материала 2,5 — 3 раза выше основы
Ремонт локальных дефектов
В ремонтном покрытии отсутствуют поры, отслоения от основного металла, трещины.
Восстановление изношенных деталей
- Время работы: 15 мин
- Материал: порошок на железной основе
- Твердость наплавленного материала в 4 раза выше базового
- ИТОГ: срок службы выше чем у исходной детали
Сравнение технологий порошковой наплавки и наплавки проволокой
| Ручная наплавка (проволока) | Ручная наплавка (порошок) | |
|---|---|---|
| Производительность |
Средняя |
Средняя |
| Затраты на работы |
Низкие |
Низкие |
| Стоимость оборудования |
Средняя |
Выше средней |
| Деформация |
Низкая |
Низкая |
| Проплавление |
Низкое |
Низкое |
| Толщина слоя |
Средняя |
От малой до средней |
| Разнообразие наплавляемых материалов |
Среднее |
Высокое |
| Квалификация рабочего |
Низкая |
Низкая |
Лучший показатель
Среднее значение
Преимущества порошковой ручной наплавки:
- Широкий спектр наплавляемых материалов;
- Большой диапазон возможной толщины наплавки;
- Наплавка в несколько слоев порошком, проще чем при использовании проволоки;
- Тепловложения в наплавляемую заготовку ниже.
- Стоимость дополнительного оборудования ниже;
- КПД использования наплавляемого материала 100%;
- Проще выдерживать равномерную скорость движения пистолета;
- Оснастка проще чем при порошковой наплавке.
ТЭО процесса ручной лазерной наплавки
- Электроэнергия
- Присадочный материал
- Защитный газ
- Стоимость наплавки персоналом
- Амортизация оборудования
Материалы и характеристики наплавляемого покрытия
| Вид подложки | Характеристики наплавляемого материала | Пример |
|---|---|---|
| Низкоуглеродистые стали 09Г2С, Ст. 20, Ст. 3, 10ХСНД, 20Х, 20Х13 и др. |
Коррозионностойкие стали, жаростойкие и жаропрочные сплавы, износостойкие материалы с высокой твердостью, фрикционные и антифрикционные покрытия, цветные металлы и сплавы | 316L, 410L, FeCr, Inconel, stellite, WC+Ni, Cu+Al, СгSn, NiCr, CoCr, Cu+Zn, Al, AlSi10Mg, SnSb и др. |
| Среднеуглеродистые стали 30ХГСА, 40ХН2МА, 30Х13, 40Х13, 40Х, 4Х5МФС, 5ХНМ и др. |
Коррозионностойкие стали, жаростойкие и жаропрочные сплавы, материалы с высокой твердостью, фрикционные покрытия, цветные металлы и сплавы | |
| Углеродистые стали и чугуны 65Г, У7А, 9ХС, ВЧ50 и др. |
Коррозионностойкие стали, жаростойкие и жаропрочные сплавы, фрикционные покрытия, цветные металлы и сплавы | |
| Цветные металлы и сплавы АК 9, АМГ6, бронзы, WC+Ni, Stellite, NiCr |
Коррозионностойкие сплавы, жаростойкие и жаропрочные сплавы, материалы с высокой твердостью, фрикционные покрытия, цветные металлы и сплавы |
Области применения
- Обработка плоских деталей и тел вращения;
- Локальное устранение дефектов (трещины, задиры, забоины);
- Восстановление геометрических размеров деталей;
- Придание требуемых физико-механических свойств покрытию
Преимущества оборудования
- Простая интеграция в технологический процесс;
- Малые габариты оборудования;
- Для работы не требуется высококвалифицированный персонал;
- Простота эксплуатации;
- Полностью российское производство.