截齿是采煤机上直接截割煤岩的关键部件,是易损件。其失效形式主要是磨损失效,磨损失效的主要形式是截齿端部基体的磨损,导致合金头部剥落。一般国产普通截齿具有耐磨性差、使用寿命短的特点,从而增加了井下作业的强度,降低了生产效率。因此,有必要开发一种技术、工艺稳定的表面处理技术,提高截齿齿端的耐磨性,延长其使用寿命。
激光熔覆后,截齿的平均显微硬度为HV800,洛氏硬度为65HRC。激光合金截齿的平均显微硬度为HV1099,洛氏硬度为70HRC。激光淬火截齿的平均显微硬度为HV750,洛氏硬度为62HRC。激光熔覆合金化工艺涂层与基体呈冶金结合,结合强度高。
激光强化截齿齿端的表面硬度和耐磨性明显提高,截齿的使用寿命明显延长。与普通截齿相比,激光熔覆截齿寿命延长3-4倍,表面合金化截齿寿命延长5-6倍。激光技术在截齿表面工程技术中的应用,是利用激光束能量和方向高度集中的特点,在大气环境中进行作业,在廉价的金属材料表面形成高硬度、无裂纹的涂层,与基体形成冶金结合。它结合了金属的良好韧性和涂层材料的高硬度、高化学稳定性和高耐磨性,创新了涂层的生产工艺。一种新型抗磨激光强化截齿的应用,可以减少截齿更换和维修时间,提高生产效率,同时节约大量资金,对建设节约型社会具有广泛而深远的意义。
矿用大型液压支柱
在国内,普通立柱都是表面电镀防锈防腐。由于镀层耐磨性差,使用寿命为1-1.5年,镀层会出现起皮、剥落,使乳化液腐蚀立柱表面,影响液压支架的使用效果。
经激光强化处理后,基体表面硬度达到HV410。激光技术在柱表面工程技术中的应用,是利用激光束能量和方向高度集中的特点,在大气环境中进行作业,在廉价的金属材料表面形成高硬度、无裂纹的涂层,与基体形成冶金结合。它结合了金属的良好韧性和涂层材料的高硬度、高化学稳定性和高耐磨性,创新了涂层的生产工艺。
新型激光强化不锈钢立柱的使用寿命是国产立柱的5-6倍,具有技术、安全性能高、生产能力强的特点。新型激光强化不锈钢立柱的应用可以减少立柱更换和维护的时间,提高生产效率,节约大量资金,对建设节约型社会具有广泛而深远的意义。

在环保方面,激光熔覆修复技术具有明显的优势。与传统的修复方法如焊接、电镀等相比,激光熔覆过程环保,几乎不产生有害气体和废料。传统焊接过程中会产生大量的烟尘和有害气体,对环境和操作人员的健康造成危害;电镀工艺则会产生含重金属的废水,处理不当会对土壤和水体造成严重污染。而激光熔覆技术避免了这些问题,为制造业的绿色发展提供了有力支持。?
随着工业 4.0 与绿色制造理念的不断深化,激光熔覆技术正朝着 “修复 - 强化 - 功能集成” 的方向发展。未来,激光熔覆技术有望与人工智能、大数据等技术深度融合。通过人工智能算法,可以实时监测和调整激光熔覆过程中的工艺参数,实现智能化控制,提高熔覆层的质量稳定性。利用大数据分析,可以对不同材料、不同工况下的激光熔覆工艺进行优化,建立数据库,为实际生产提供更的指导。激光熔覆技术还可能与 3D 打印技术进一步结合,实现更加复杂和个性化的修复与制造需求,为制造业的创新发展注入新的活力。

影响激光熔覆层质量的工艺参数众多。激光功率决定了单位时间内输出的能量,直接影响熔池的温度和深度。光斑尺寸影响光功率密度,同等功率条件下,光斑尺寸越小,光功率密度越大,高功率密度光斑适宜熔覆高熔点的金属粉末。扫描速度关系到激光作用于单位面积的时间,对熔覆层的厚度、宽度和稀释率有***影响。送粉速率则决定了单位时间内送入熔池的合金粉末量,影响熔覆层的堆积高度和成分。这些参数相互关联、相互影响,需要***调控才能获得理想的熔覆层质量。例如,在对 U75V 钢轨进行激光熔覆修复时,通过响应面中心复合试验对激光功率、扫描速度、送粉速率进行优化,得到了佳工艺参数,使熔覆层的宽高比、稀释率、沉积角等形貌质量达到理想状态。