CC BY
23ТЕХНОЛОГИЯ ЛАЗЕРНОЙ НАПЛАВКИ ДЕТАЛЕЙ МАШИН
Букаева А.З.
Букаева Амина Захаровна - ассистент профессора, кафедра «Машиностроение», Каспийский Государственный Университет технологий и инжиниринга им. Ш. Есенова,
г. Актау, Республика Казахстан
Аннотация: лазерная наплавка признана новой технологией, в которой используются лазеры и наноматериалы для упрочнения сплавов в различных деталях, является эффективным способ восстановления изношенных или улучшения прочностных характеристик новых деталей механизмов и машин.
Ключевые слова: прочностные характеристики деталей, лазерная наплавка, термическое воздействие, лазерные установки, лазеры, наноматериалы, ресурс деталей.
УДК 621.9.044
Технология лазерной наплавки деталей механизмов и машин производится с помощью лазерных систем нового поколения, работа которых основана на использовании мощных оптоволоконных лазеров и специальных сопел. Главное их отличие - это наличие вспомогательных устройств, обеспечивающих подачу и распределение присадочных материалов по поверхности обрабатываемого изделия.
В качестве универсального оборудования для наплавки нередко используют сварочные устройства, которые при необходимости дополняют специальной оснасткой и приспособлениями. Присадочные материалы в таких установках наносят не только традиционными способами (проволока, прутки, сопловое распыление), но и с применением специальных технологий: спиральная укладка ленты, центробежное распределение присадочного материала и пр. Кроме того, любая наплавочная установка для массивных деталей оснащается устройством предварительного прогрева изделия до температуры +500...+700 °С [1,2].
Основным элементом лазерных установок является специальная головка с соплом, в котором образуется нагретый лазером поток газа, и порошковым инжектором, впрыскивающим в этот поток присадочный порошок (рисунок 1).
Уф.
Рис. 1. Сопло лазерной установки 1 - корпус 2 - вставку 3 - центральное отверстие корпуса, 4 - кольцевой зазор, 5 - патрубок, 6 - вставка 7 - срез корпуса 8 дополнительный патрубок.
По сравнению с другими видами наплавочных технологий лазерная наплавка характеризуется высокой точностью и стабильностью технологических режимов. Процесс лазерной наплавки деталей заключается в нанесении расплавленного материала на обрабатываемое изделие, поверхность которого разогрета до температуры плавления, или надежном смачивании покрываемым жидким металлом.
Лазерный луч высокой мощности фокусируется на поверхности детали, создавая небольшую ванну расплава. В эту область подается металлический порошок, который расплавляясь, создает новый слой. Робот-манипулятор, выполняющий наплавку по заранее написанной программе, обеспечивает высочайшую точность и скорость процесса. Применение сопла позволит получить равномерный подвод порошка в зону обработки; повысить качество формирования покрытия за счет снижения колебания разброса высоты и ширины валиков по их длине; исключить попадание легирующих элементов на внешнюю оптическую систему лазера; сократить технологический цикл за счет одновременной подачи наплавляемого материала и оплавления его.
Практически все принципиальные технические различия технологии электродуговой наплавки и импульсной лазерной наплавки являются следствием того, что дуга является концентрированным сварочным источником энергии, а луч лазера - высококонцентрированным источником энергии.
Список литературы
1. Григорьянц А.Г., Шиганов И.Н., Мисюров А.И. Технологические процессы лазерной обработки. М.:МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2015 г. - 664 с.
2. Рудаков В.И. Плазменные и лазерные методы обработки материалов. Оренбург: ОГУ, 2012г. - 545 с.
3. Туричин Г.А. Технологические возможности лазерной наплавки с использованием мощных волоконных лазеров [Текст] / Г.А. Туричин, Е.В. Земляков, Е.Ю. Поздеева, Я. Туоминен, П. Вуористо // МиТОМ. - 2012. № 3. - С. 35-40
