随着经济社会的发展,科学技术越来越先进,激光熔覆技术日趋成熟,可再生能源被赋予节能减排、控制温室气体排放、防治大气污染等新使命和控制。风电、水电作为无污染、无公害的新能源发电,为电力工业做出了巨大的贡献。
电力行业中,电气设备分布面积大、连续运行,其元件损坏的概率较高。发电设备的部件在工作环境中不同程度地受到气体、高温、高压和腐蚀性介质的影响。长期使用的设备可能会因老化而部分损坏,如风力/水力发电设备中的叶轮、涡轮、车轴等。为了延长昂贵的生产设备的使用寿命,可以采用表面再制造技术对其进行修复,特别是发电机组中使用的叶片,其制造成本往往非常昂贵。重新安装并重复使用修复后的叶片将大大降低电厂的发电成本。
激光熔覆技术是材料表面改性技术的重要方法。激光熔覆技术的优点如下:
1、质量稳定:它利用高能量密度的激光束快速熔化基体表面不同成分和性能的合金,并在基体表面形成一层与基体性能相同的层。成分和性能完全不同的合金层的快速凝固过程。激光熔覆技术可以消除焊接过程中的气孔、裂纹等缺陷,保证修复后部件的质量稳定。
2、精度高:熔层合金自成一体,组织致密,晶粒细化,硬度和韧性增加,表面性能大大改善。激光熔覆技术可以实现高精度的表面修复,确保修复后的部件满足设计要求。
3、适用范围广:激光熔覆技术可用于多种材料的表面修复,如钢、铝、镍基合金等。
4、效率高:在快速加热的作用下,基材受热影响极小,不变形。激光熔覆技术可以快速进行表面修复,减少生产时间和修复成本。
激光熔覆技术解决了传统电焊、氩弧焊等热加工工艺中不可避免的热变形、热疲劳损伤等一系列技术难题。
激光熔覆稀释率低,结构致密,涂层与基体结合良好,使用可靠。就目前激光熔覆的应用来看,主要应用于三个方面:一是材料的表面改性,如涡轮叶片、轧辊等;二是材料的表面改性,如涡轮叶片、轧辊等。快速成型是利用金属粉末经过烧结、逐层叠加来快速制造模型。激光还可用于修复受损的三维复杂零件,充分体现了激光再制造技术的灵活性和先进性。