中南區域性金屬零部件激光加工服務提供商
輝銳集團
株洲輝銳增材制造技術有限公司
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資訊動態
應用背景
煤礦是我國的重要能源行業，但煤礦行業面臨著許多困難和挑戰。其中一個重要問題就是煤機零部件損壞和壽命短的問題。在煤炭開采過程中，煤機零部件經常處于高溫、高壓、潮濕、腐蝕等惡劣環境下，對其表面硬度、耐磨性、腐蝕性、疲勞 壽命等技術指標提出了更高的要求。
國家及地方政府相關環保政策
近年來，我國相繼出臺《“十四五”生態環境保護規劃》、《關于全面加強生態環境保護，堅決打好污染防治攻堅戰的意見》、《省（自治區、直轄市）污染防治攻堅戰成效考核措施》等重要政策文件，鼓勵新業態發展和模式創新，在能源、冶金、建材、有色、化工、電鍍、造紙、印染、農副食品加工等行業，全面推進清潔生產改造或清潔化改造。
以下為我國幾個煤炭大省出臺的相關環保政策：
河南省——2019年修訂《河南省建設項目環境保護管理條例》、2023年印發《河南省貫徹落實〈關于推動職能部門做好生態環境保護工作的意見〉若干措施》。
內蒙古——2018年印發《內蒙古自治區土壤污染防治三年攻堅計劃》、2023提出《內蒙古自治區人民政府辦公廳關于進一步做好社會資本參與生態保護修復工作的實施意見》。
山西省——2023年印發《山西省人民政府辦公廳關于印發山西省煤炭洗選行業建設項目管理暫行辦法的通知》、2023年實施《關于全面加強生態環境保護堅決打好污染防治攻堅戰的實施意見》。
陜西省——2017年印發《陜西省“十三五”環境保護規劃》、2023年印發《陜西省碳排放數據質量管理辦法 （試行）》。
目前，國內替代電鍍技術的解決方案主要為激光再加工技術，該技術逐漸成為新的行業發展方向。該技術核心在于利用激光熔覆技術代替電鍍硬鉻，用激光淬火替代高頻淬火、中頻淬火，同時利用激光技術進行滲氮表面處理，不僅有效控制了電鍍的污染問題，還大大節省了生產成本，整個修復過程不受作業環境的影響。
激光熔覆技術相比傳統工藝的優勢
1.提高使用壽命
激光熔覆技術采用激光在零件基體表面涂覆高性能金屬材料，由于激光束極高的能量致使熔覆材料和母材同時熔化，快速冷卻后形成完美的冶金結合涂層，從而顯著改善零件表面的耐磨損、耐腐蝕、耐高溫、抗氧化等特性。
2.節約生產成本
超高速熔覆技術采用比傳統激光熔覆技術快兩個數量級的熔覆速度（達幾米/秒），對基材表面進行高效率涂層熔覆。超過0.5平方米/小時的高效率涂層可以使激光熔覆的成本降低到與鍍硬鉻成本相當。
3.成型效果優越
電鍍涂層屬于物理結合，涂層厚度較薄一般為20-60μm。而超高速熔覆涂層厚度最少達到120μm，最高可達到1000μm，激光涂層與基材的結合屬于冶金結合，不會出現涂層剝落、分層等現象。涂層硬度、韌性、耐腐性等性能均優于傳統的鍍鉻工藝。
4.綠色制造工藝
相對于傳統鍍鉻工藝，激光熔覆是一種綠色制造工藝，在生產工藝上更為簡單、能耗更低，生產過程中不產生廢水、廢氣等污染物，大大節約了處理廢棄物的成本。
液壓支架立柱修復案例
液壓立柱在長期受到酸、堿性介質的腐蝕及在惡劣、重載、振動、沖擊等環境下運行，其表面極易嚴重磨損、腐蝕等因素導致失效。對失效的立柱進行激光熔覆，使其尺寸和功能修復，可有效的延遲其使用壽命。
技術要求
1、熔覆層與基材呈冶金結合，熔覆層無裂紋、氣孔、未熔合等缺陷；
2、熔覆層厚度達到0.6MM；
3、熔覆效率不低于0.4平米/小時；
4、熔覆的材料的耐蝕、耐磨等性能達到煤礦行業立柱使用要求。
立柱外圓面激光修復技術方案
a) 立柱外圓激光熔覆技術要求：
1、無肉眼可見的裂紋、夾渣、氣孔等缺陷;
2、熔覆層表面孔隙直徑不大于0.2mm，孔隙≤ 5點/dm2；
3、尺寸檢測：表面硬度HRC:50~55 ,表面粗糙度≤0.4μm，直線度≤ 2‰，圓柱度≤ 0.02mm；
4、無損檢測：
100%MT檢測，執行標準ISO17638-2003
100%UT檢測，執行標準ISO11666-2010
立柱外圓面激光修復技術方案：
對外圓面采用激光熔覆工藝進行立柱外表面腐蝕修復，采用兩次激光熔覆：一、打底層熔覆（視立柱腐蝕情況而定）；二、耐腐耐磨層熔覆（立柱耐腐耐磨激光熔覆專用粉末）。
內孔熔覆立柱
b) 內孔修復技術要求：
1、熔覆層無氣孔、夾渣、裂紋、缺肉等缺陷；
2、尺寸至原設計公差等級ΦDH9級要求，按圖紙要求；
3、內孔倒角處圓滑過渡，倒角6×20°；
4、與內孔同軸度≤ 0.05mm；
5、內孔表面粗糙度≤Ra0.4；
6、 檢測內孔熔覆層硬度HB180 ~220。
金相測試
熔覆后用線切割沿垂直于激光掃描的方向進行切割，切成金相試樣，研磨、拋光后，用苦味酸進行腐蝕，然后用酒精沖洗干凈，并吹干。用金相顯微鏡觀測金相組織。
其他熔覆案例
鏈窩熔覆前 鏈窩熔覆后
軸承位及鍵位的熔覆
采煤機鉆頭截齒熔覆
咨詢服務：151-1631 0887
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