激光熔覆修復風電零件

激光熔覆

激光熔覆亦稱激光包覆或激光熔敷，是一種新的表面改性技術。它通過在基材表面添加熔覆材料，並利用高能密度的激光束使之與基材表面薄層一起熔凝的方法，在基層表面形成與其為冶金結合的添料熔覆層。

與堆焊、噴塗、電鍍和氣相沉積相比，激光熔覆具有稀釋度小、組織緻密、塗層與基體結合好、適合熔覆材料多、粒度及含量變化大等特點，因此激光熔覆技術應用前景十分廣闊。

從當前激光熔覆的應用情況來看，其主要應用於三個方面:一，對材料的表面改性，如燃汽輪機葉片，軋輥，齒輪等;二，對產品的表面修復，如轉子，模具等。有關資料表明，修復後的部件強度可達到原強度的90%以上，其修復費用不到重置價格的1/5，更重要的是縮短了維修時間，解決了大型企業重大成套設備連續可靠運行所必須解決的轉動部件快速搶修難題。三，快速原型製造。利用金屬粉末的逐層燒結疊加，快速製造出模型。

圖1 激光熔覆法修復行星架軸頸

風電零部件是大型風力發電機的關鍵部件。包括：輪轂，底座，齒輪箱體，行星架，機艙，電機殼，，風電法蘭，力矩支撐等。

風電零件如主軸、轉架等在維修過程中經常發現拉毛或磨損嚴重，如不進行維修無法繼續使用，在採用激光熔覆法修復之前，多數零件都按報廢處理。採用該項特種修復技術後，可以大大提高了零件的二次利用率，減少了維修成本，並縮短了齒輪箱維修周期。

激光熔覆法修復零件工藝過程簡單、可靠，零件修復工藝如下：

1、對零件修複位置進行疲勞層去除，一般需進行局部打磨或車削，此過程對零件表面粗糙度無特殊要求；

2、根據零件材料特性進行預熱處理，防止出現裂紋等缺陷；

3、對預熱後的零件進行激光熔覆，一般可熔覆3~4mm，如果對修複位置硬度要求較高，熔覆厚度可能會相對降低，因為熔覆層越厚、硬度越高，在不經過熱處理的情況下，大面積熔覆容易出現裂紋等缺陷。熔覆後的零件如圖2所示。

4、熔覆後進行去應力退火以及著色探傷，保證零件經過激光熔覆後無缺陷。

5、對熔覆層進行機加工，達到圖紙尺寸要求。

圖2 激光熔覆後的行星架軸頸

該技術除了應用於各種零件和模具的修復外，還可廣泛應用於耐磨、耐蝕複合鋼板的快速製造，耐磨零件的表面改性，各種失效零件的修復以及高性能複合零件、模具的快速製造等。其市場潛力巨大、經濟效益非常可觀，具有非常廣泛的應用推廣前景。

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