4.3 Технологічний процес лазерного наплавлення відновлюваних деталей
Результати проведених досліджень дозволяють запропонувати наступну технологію відновлення відповідальних деталей сільськогосподарської техніки лазерним наплавленням, включаючу ряд операцій по миттю, дефектації деталей. Принципова схема технологічного процесу відновлення деталі лазерним наплавленням представлена на Рис. .4.1.
Лазерне наплавлення виконується двома способами. Перший спосіб передбачає нанесення шлікерного порошку-обмазки, подальшої сушки і оплавлення. Даний спосіб найбільш прийнятний для відновлення місцевого зносу, локальних дефектів площею до 1 ...3-10"8м2, при потужностях лазерного випромінювання 0,8... 1,2 кВт.
Другий спосіб застосовується у вигляді вдування порошкових сумішей в зону лазерного променя. Для реалізації цього способу застосовуються розроблені одно- і двох позиційні живильники. Їх технічні дані: довжина регульованого факела 15... 120 мм, маса 0,9 кг. Робота живильників дозволяє отримати як однорідні, так і комбіновані по складу покриття і відрізняються плавним регулюванням і рівномірністю подачі порошку, низькою витратою газу і зручністю монтажу. Витрата газу - стислого повітря - в оптимальному режимі - 0,028...0,058 м7ч. Витрата порошку може складати до 1,5 кг/год при коефіцієнті використовування порошку 0,5. Даний спосіб лазерного наплавлення - газопорошковий (ГПЛН) - доцільно використовувати для відновлення поверхонь із значним зносом більшої площі, наприклад, кулачки розподільних валів, валів паливних насосів. Для реалізації способу ГПЛН доцільно застосовувати потужності лазерного випромінювання - 1,0...3,0 кВт.
Рисунок 4.1. – Схема технологічного процесу лазерної наплавки
Оптимальні режими лазерного наплавлення відновлюваних деталей подані в табл. 4.2. Механічна обробка наплавлених шарів здійснюється для додання поверхні необхідного профілю і необхідних характеристик чистоти. Обробка наплавлених покриттів проводиться шліфуванням через високу твердість. Шліфування наплавлених шарів з використанням порошкових сумішей на залізній основі виконується шліфувальним кругом з чорного карбіду кремнію, який забезпечує продуктивність в 2...4 рази вище, ніж електрокорунд. Рекомендується застосовували наступні режими шліфування наплавлених деталей: Vкр=40..50 м/; nдет=0,3...0,5 с-1, S=0,1 мм/об.
Таблиця 4.2. Оптимальні режими лазерного наплавлення відновлюваних деталей
Назва елементів технології |
Од.вим |
Значення |
|
1 |
2 |
||
1. Лазерна установка |
- |
ЛН-2.5Н1М |
|
2. Спосіб подачі порошку |
|
Вдування порошку в зону лазерного випромінювання |
Шлікерна обмазка |
3. Потужність випромінювання |
- |
2,0...2,2 |
1,0... 1,1 |
4. Швидкість наплавлення |
м/хв |
3,5...3,7 |
2,4...2,5 |
5. Подача лазерного променя |
мм/об |
1,0...1,5 |
0,8. ..1,1 |
6. Діаметр лазерного променя |
м |
5...8-Ю"3 |
4...6 103 |
7. Склад порошкової суміші |
% |
ПГ-СР4 ПГ ФБХ-6-2 ПАД |
25 70 5 |