Лазерная наплавка металла

Лазерная наплавка металла — технология восстановления и упрочнения деталей, при которой на поверхность наносится слой расплавленного материала, металлургически связанный с основой. Метод применяется для продления ресурса узлов, повышения износо- и коррозионной стойкости, а также при изготовлении новых деталей с функциональными зонами повышенной прочности.

Суть технологии

Лазерная наплавка - процесс создания на поверхности изделия сварочной ванны с подачей в неё наплавляемого материала с последующей кристаллизацией и образованием защитного слоя.
При лазерной наплавке порошок вводится в лазерный луч через соответствующее сопло. Лазерным лучом порошок и малая часть подложки (микроны) плавятся, металлургически соединяются. Для защиты сварочной ванны служит защитный газ.

Преимущества лазерной наплавки

Как метод защиты металлоконструкций наплавка имеет следующие преимущества:

• отсутствие термического коробления и минимальная зона термического влияния;
• высокая точность позиционирования и повторяемость результатов; плотность покрытия, близкая к монолитному металлу;
• возможность наплавки на закаленные и труднообрабатываемые стали;
• нагрев и остывание наплавляемого материала очень быстрые, в результате чего образуется структура покрытия, которая хорошо противостоит коррозионным и эрозионным процессам;
• процесс обеспечивает обработку на требуемую глубину;
• совместимость с автоматизированными и роботизированными установками.

Материалы и параметры процесса

Для лазерной наплавки применяются металлические порошки из сталей, сплавов никеля и кобальта, а также композиции с карбидными включениями. Толщина слоя — от 0,3 до 2 мм. Точность позиционирования по оси достигает ±0,05 мм, что позволяет восстанавливать геометрию даже сложных деталей — штоков, валов, пресс-форм, направляющих.

Применение лазерной наплавки

Технология широко используется в энергетике, машиностроении, авиации, судоремонте и нефтегазовой отрасли.
С ее помощью упрочняют и восстанавливают:

• посадочные поверхности и шейки валов;
• зубья шестерен, кулачки, червячные пары;
• элементы пресс-форм, штампов и литейных кокилей;
• штоки гидроцилиндров, плунжеры, корпуса насосов и компрессоров.
• рабочие поверхности калибраторов/стабилизаторов, используемых в качестве элемента нижней части бурильной колонны при бурении на нефть и газ;
• детали навесного оборудования горнодобывающей, сельскохозяйственной, строительной техники;
• Восстановление торцов и гребешков бандажных полок рабочих лопаток газотурбинных установок.

Лазерная наплавка используется не только в ремонте, но и для изготовления новых изделий, если на поверхности нужно создать слой с особыми свойствами, например, износо- или коррозионностойкий.