Лазерная наплавка для ремонтного восстановления деталей

В ремонтной практике лазерная наплавка используется для восстановления тарелок клапанов, кулачков распределительных и кулачковых валов и других деталей.

Лазерная наплавка представляет собой способ получения покрытий с заданными физико-механическими свойствами путем нанесения наплавочного материала (порошок, фольга, проволока) с последующим оплавлением его лазерным лучом. Наименьшие затраты энергии обеспечивает применение порошковых материалов. Толщина наплавленного покрытия может достигать.

40. .50 мкм.

Порошок может подаваться на поверхность детали с помощью дозатора (непосредственно в зону лазерного луча), путем предварительной обмазки поверхности клеящим составом с последующей обсыпкой порошком или в виде коллоидного раствора — смеси порошка и раствора целлюлозы. Для первого случая характерен повышенный (в 5—7 раз) расход порошка и ухудшение физикомеханических свойств покрытия, хотя энергоемкость процесса наплавки наименьшая.

С увеличением толщины обмазки повышается поглощение излучения. Одновременно возрастает твердость нанесенного слоя, которую можно регулировать в пределах 35…65 HRC путем подбора скорости наплавки и грануляции порошка материала.

Увеличение размеров частиц порошка приводит к росту твердости и износостойкости покрытия. Наиболее рациональной является смесь нескольких фракций со следующими размерами зерен, мкм:

40.. 100 — 10%, 100…280 — 80%, 280 и более — 10%. Технологические параметры лазерной наплавки приведены в табл. 9.7.

Качество покрытия зависит от скорости перемещения лазерного луча, толщины наплавленного слоя и степени перекрытия валиков. Обычно покрытия, наносимые лазерной наплавкой, имеют следующие характеристики: толщина слоя, наплавленного за один проход, до 0,8 мм; толщина дефектного слоя не более 0,1 мм;

Таблица 9.7.

Технологические параметры лазерной наплавки в зависимости от состава порошка и размера зерен.

прочность сцепления покрытия с восстанавливаемой поверхностью до 0,35 кН/мм²; потери наплавляемого материала не более 1%; размер зоны термического влияния не более 1 мм.

Наплавка производится на установках, в которых используются серийные лазеры ЛГН-702, «Кардамон», ЛТ1−2, «Иглай», «Комета», «Катунь», «Латус-31» и «Юпитер-1.0», а также изготавливаемые ЗАО «Ремдеталь» лазерные технологические модули мод. 01.03.178 и 01.12.376.

Контрольные вопросы

• 1. Назовите основные способы наплавки деталей.
• 2. Что представляет собой дуговая наплавка под флюсом?
• 3. Когда применяется наплавка под флюсом и что она обеспечивает?
• 4. От каких технологических параметров зависят характеристики наплавленного слоя?
• 5. Назовите типовые детали автомобиля, при восстановлении которых используют наплавку под флюсом.
• 6. Перечислите основные особенности наплавки металла на шейки коленчатых валов автомобильных двигателей.
• 7. Каким образом производится восстановление цилиндрических деталей?
• 8. Какое оборудование выпускается отечественной промышленностью для микроплазменной сварки и наплавки металлов?
• 9. Чем отличаются друг от друга плазмотроны, предназначенные для сварки и резки металлов?
• 10. Почему дуговая наплавка под флюсом обеспечивает более высокую производительность, чем наплавка в углекислом газе?
• 11. Назовите типовые детали автомобиля, для восстановления которых применяют лазерную наплавку.