在船舶長期的運轉(zhuǎn)過程中，經(jīng)常會由于各種各樣的因素影響而使得船舶的使用性能逐漸降低。船舶修理中碰到零部件損壞,如何快速修復并使之繼續(xù)高質(zhì)量運作,一直是人們謀求解決的技術難題之一。

 

船舶上面的許多大型設備如果零部件損壞,往往會造成重大經(jīng)濟損失與危害 , 如發(fā)電機關鍵部件的轉(zhuǎn)子軸,因其運行精度高,速度快,一旦損壞將直接導致整個機組輸出功率下降甚至癱瘓。為保險起見,一般都是直接更換損壞的零部件,但由于船舶行業(yè)零部件價格通常比較昂貴,而且訂購周期長,無法滿足船舶修理的需求。因此船舶修理行業(yè)面臨著迫切需要解決的問題:開發(fā)新型價格低廉、能快速并且具有高度可靠性的修復技術。

 

 

 

常用的傳統(tǒng)修復工藝主要有普通焊條堆焊、噴涂和電鍍,對于不太重要的零部件,這些傳統(tǒng)工藝可以解決問題,但對于重要零部件,這些傳統(tǒng)工藝方法都存在著不同程度的缺陷。例如堆焊和電焊容易變形量太大,只能用于不太重要的零部件；而噴涂和電鍍的方法盡管無變形量,但它們可修復的厚度有限,并且修復層與基材的結(jié)合力不強,不能應用于高速、沖擊、重載的場合。

 

激光熔覆增材制造利用高能激光束在金屬表面輻照,通過迅速熔化、擴展、凝固,冷卻在基材表面熔覆一層具有特殊物理、化學或力學性能的材料,從而構(gòu)成一種新的復合材料,以彌補機體所缺少的高性能,這種復合材料能充分發(fā)揮兩者的優(yōu)勢,彌補相互之間的不足。根據(jù)工件的工況要求 ,可以熔覆耐熱、耐磨、耐蝕、抗氧化、抗疲勞或具有光、電、磁特性的表面覆層。

 

艉軸激光熔覆增材再制造

與傳統(tǒng)修復中常用的堆焊、噴涂和電鍍等相比,激光熔覆有以下優(yōu)點：

1.熔覆層與基體之間為冶金焊接結(jié)合,致密且結(jié)合強度高,不易脫落；

2.在改變或恢復工件的幾何尺寸的同時,實現(xiàn)同步表面強化；

3.利用功能材料可實現(xiàn)工件表面性能的定制,改變零件的表面性能,如耐磨、耐高溫、耐腐蝕等； 

4.修復部位熱影響區(qū)和熱變形小,不改變工件基體的金屬性能；

5.修復過程為機器自動控制,保證工件質(zhì)量；

6.修復效率高,工期短； 

7.可以修復多種材質(zhì)的工件；熔覆層的硬度在HRC20～HRC60范圍內(nèi),可以根據(jù)使用要求選擇。

 

由于激光熔覆增材再制造技術所產(chǎn)生的修復層為冶金結(jié)合,其組織致密, 結(jié)合強度高,不易脫落,逐漸成為船舶**的修復工藝之一。結(jié)合激光熔覆增材再制造技術的特點與優(yōu)勢 , 船舶上的各類鋼、鑄鐵、不銹鋼零部件的磨損 ,都可用激光熔覆技術修復 , 修復后的整體性能可達到或超過新的工件。而那些以往在修船行業(yè)中令技術人員頭疼的修復難題 , 激光熔覆修復技術更是顯示出它的獨到之處,比如軸類的修復,激光熔覆修復技術可以使變形量控制在0.01～0.02mm以內(nèi),大一點的軸甚至不存在變形；對于材質(zhì)為鑄鐵和不銹鋼的工件的修復,激光熔覆增材再制造技術同樣能解決問題,且效果**,不出現(xiàn)裂紋；形狀復雜工件的修復,同樣可以精確高效地修復,*重要的是激光熔覆增材再制造技術采用的熔覆材料**,即可使用與基體相似的材料,以達到修復尺寸的目的,也可使用性能更優(yōu)良的合金材料以達到表面改性的目的。這些難題往往是傳統(tǒng)修復工藝難以達到的。

 

軸套激光熔覆增材再制造

激光熔覆增材再制造技術作為一種全新的工藝, 以其獨特的優(yōu)勢,給船舶修業(yè)中修復重要零部件帶來了可能。正如上面所談到的激光熔覆修復技術的多種特性,決定了激光金屬修復在修船行業(yè)必定有著廣闊的應用前景。隨著激光熔覆增材再制造技術在修船行業(yè)的**應用,將會為修船廠、船東帶來相當可觀的效益,同時由于節(jié)省了材料消耗與報廢,對損壞工件進行激光熔覆增材再制造修復,符合國家產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策,因而也具有巨大的社會效益, 值得積極推廣應用。