回轉(zhuǎn)體零件激光再制造工藝及其試驗(yàn)裝置的研究.pdf

1、激光再制造是利用先進(jìn)的激光表面處理技術(shù)對(duì)失效的零部件進(jìn)行修復(fù)、改進(jìn)，以此恢復(fù)零部件性能，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)失效產(chǎn)品的再制造。它不僅可以使損傷的零部件恢復(fù)外形尺寸，還可以讓其使用性能達(dá)到甚至超過新品的水平。
　　本文根據(jù)研究目標(biāo)和實(shí)際情況，對(duì)試驗(yàn)系統(tǒng)的功能、平臺(tái)的工作機(jī)制進(jìn)行分析。設(shè)計(jì)了一套適合回轉(zhuǎn)體零件激光再制造工藝研究的試驗(yàn)系統(tǒng)。激光器采用中科院自主研制的500W全固態(tài)激光器（IS-500CBOO）。
　　首先，通過已有的相關(guān)研究

2、成果，初步設(shè)計(jì)激光淬火工藝方案。實(shí)驗(yàn)結(jié)果借助顯微鏡、顯微硬度計(jì)等設(shè)備進(jìn)行觀察并分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。獲得較好的工藝參數(shù)組合后，進(jìn)一步利用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，分析得出各個(gè)工藝參數(shù)的理想組合，完成在X-Y兩自由度工作平臺(tái)對(duì)45#鋼的淬火工藝研究。
　　其次，在自主設(shè)計(jì)的試驗(yàn)平臺(tái)上，采用預(yù)置涂層的方法，通過對(duì)不同激光熔覆工藝參數(shù)下的幾種粉末涂層的金相組織與顯微硬度進(jìn)行比較分析，得出理想的熔覆工藝參數(shù)。研究不同激光掃描轉(zhuǎn)角下，熔覆層的組織和性能，找出最

3、佳轉(zhuǎn)角。并研究厚熔覆層的實(shí)現(xiàn)方法。
　　最后，利用本文研究所得出的理想熔覆工藝參數(shù)，對(duì)圓柱體表面進(jìn)行較大面積激光熔覆后進(jìn)行機(jī)械加工性能測(cè)試。同時(shí)，對(duì)試驗(yàn)平臺(tái)仿形能力進(jìn)行初步檢測(cè)。
　　本文主要研究結(jié)論如下：
　　1.當(dāng)各工藝參數(shù)值：激光功率 P=143W，掃描速度 V=6mm/s，掃描路徑間距S=0.1mm，相對(duì)離焦量L=26mm時(shí)，能夠?qū)?5#鋼進(jìn)行大面積淬火，并獲得良好地淬火層。
　　2.基于自制鐵基合金粉末

4、，采用預(yù)置涂層的方法，對(duì)圓軸進(jìn)行單道激光熔覆的理想工藝參數(shù)是激光功率 P=358W，掃描速度 V=2mm/s，相對(duì)離焦量L=138mm。
　　3.在單道激光熔覆層效果良好的前提下，各掃描轉(zhuǎn)角a=0.2°或0.4°，可以實(shí)現(xiàn)較大回轉(zhuǎn)面激光熔覆。
　　4.小功率激光器可以通過多層激光熔覆來制備厚熔覆層。
　　5.通過激光熔覆后的圓軸可以進(jìn)行后續(xù)機(jī)加工，滿足再制造工藝要求。
　　6.所設(shè)計(jì)的試驗(yàn)系統(tǒng)可以用于回轉(zhuǎn)體零件的