贾治国,邓琦林

(1.中国人民解放军四八○五工厂,上海200136;2.上海交通大学机械与动力工程学院,上海200240)

在船舶和舰艇上大量使用铸钢零件,如锚链轴、舵叉等。由于长期工作于潮湿和盐雾等恶劣环境,在使用一段时间后,这类零件的腐蚀会非常严重,加速了零件的磨损,导致零件无法继续使用。由于铸钢零件组织粗大、脆性大,并伴有缩孔和夹杂等,使铸钢零件的修复变得非常困难[1]。常规的修复方法如电弧堆焊、氩弧堆焊和等离子弧堆焊等,由于输入的热量巨大,且要求将零件预热到非常高的温度,必将导致零件有较大的变形,修复后的零件可能无法使用[2-4]。激光熔覆修复是一种非常好的零件修复技术,可用于修复铸钢零件[5-7]。

激光熔覆修复系统主要由计算机、粉末输送系统、激光器和数控工作台四部分组成。激光熔覆修复的原理见图1。金属粉末由送粉装置和喷嘴输送到高能激光束在零件基体上形成的熔池中,零件基体在X-Y平面内移动并形成一层薄的熔覆层,逐道熔覆完一层后,激光头和安装于其上的粉末喷嘴沿Z轴方向上升一个给定的距离,再熔覆一层。这样逐道、逐层熔覆合金粉末材料,最终完成零件的修复,再经机械加工获得最后的尺寸。为防止熔覆粉末的氧化,通常用惰性气体对熔池进行保护。

图1 激光熔覆修复原理图

激光熔覆修复技术具有许多独特的优点:①激光熔覆层与零件基体呈冶金结合,强度高,能经受强烈振动和……