激光再制造概述
再制造是相對于制造而言,再制造是在產(chǎn)品達到使用壽命后通過*的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn),進行修復(fù)和改造裝備的一系列技術(shù)措施和工程。再制造的特點是經(jīng)過再制造后的產(chǎn)品質(zhì)量等同于或者高于新產(chǎn)品,并且成本低于新產(chǎn)品。
容和煤機礦山設(shè)備再制造項目前期工程主要針對煤礦采煤設(shè)備的關(guān)鍵件、批量件和易損件,主要包括刮板機鏈輪軸組、減速器、中部槽、過渡槽、刮板、齒軌、轉(zhuǎn)載機凹凸槽、破碎軸組、破碎槽、液壓支架油缸、采煤機、掘進機截齒等產(chǎn)品。
煤機產(chǎn)品再制造工程理論基礎(chǔ)是以產(chǎn)品的再制造性評價、失效分析和壽命預(yù)測為核心。
其重點內(nèi)容包括:
1)再制造性評價與設(shè)計
深 入開展了再制造的基礎(chǔ)研究。在理論基礎(chǔ)方面,完善了涂層殘余應(yīng)力的計算方法,探索并初步建立了壽命預(yù)測評估模型。如:引入均益系數(shù),修正了殘余應(yīng)力經(jīng)典公 式Stoney方程;研究并初步提出了再制造零部件涂層中殘余應(yīng)力的計算方法;在技術(shù)基礎(chǔ)方面發(fā)展、創(chuàng)新了多項再制造關(guān)鍵技術(shù),并深入研究了相關(guān)的基礎(chǔ)理 論。
2)產(chǎn)品失效機理分析
產(chǎn)品失效機理分析主要走通過無損檢測手段:包括超聲波檢測、相控陣超聲波檢測、渦流檢測、X射線檢測和磁粉檢測等。綜合分析影響檢測結(jié)果的各項技術(shù)參數(shù),系統(tǒng)優(yōu)化無損檢測技術(shù)組合,保障零部件表面及內(nèi)部的缺陷檢出率和檢測速度。
3)產(chǎn)品剩余壽命評估
選擇合適的理論和技術(shù),建立壽命評估分析模型,評估零部件的剩余壽命。以廢舊鏈輪為對象,研究了非線性動力學(xué)分析模型,探討了廢舊鏈輪疲勞試驗數(shù)參與模型 分析數(shù)據(jù)的映射關(guān)系,初步建立了剩余壽命預(yù)測模型;基于金屬磁記憶原理和接觸疲勞壽命評定準則,初步提出了廢舊鏈輪的剩余壽命評估和再制造服役壽命預(yù)測的 方法。
零部件拆解:
煤 機產(chǎn)品工況惡劣,井下水浸氣蝕,磨損磕傷,升井零部件拆解較為困難,需要一定的技術(shù)手段和設(shè)備工裝。如鏈輪軸組傳遞的扭矩較大,軸承與軸、軸承座一般 使用大過盈配合,拆卸非常困難,一般使用油壓機壓拆,普通油壓機使用不方便,我公司特別研制了臥式鏈輪軸組拆卸油壓機,著力點在鏈輪片上,由定位套傳遞到 軸承內(nèi)圈,防止破壞大軸、浮封環(huán)和軸承。
零部件清理:
中部槽等結(jié)構(gòu)件用人工結(jié)合噴丸的方法可清理干凈煤泥、油污、銹蝕。精密加工的零件分解后,需 將油污、水垢、銹蝕清理干凈,我公司采用噴洗機,將有機溶劑加壓加熱后噴射到工件上,清洗效果好,效率高。銹蝕的清除用機械除銹和化學(xué)除銹相結(jié)合的辦法, 先人工刷擦、打磨,然后用25%磷酸(H3P04)酸性溶液溶解零件表面氧化物,去除銹蝕。除銹的具體工藝為:脫脂一水沖洗一除銹一水沖洗一中和一水沖洗 一去氫。
磨損件的修形:
對 于磨損量較大的工件,一般采用堆焊后加工的方法修形恢復(fù)原尺寸,煤機產(chǎn)品在設(shè)計上為了達到高強度,高耐磨、高壽命的使用要求,選材一般為高碳合金鋼,堆焊 的效果不好,容易剝落。我公司再制造研發(fā)中心和哈爾濱焊接研究所聯(lián)合開發(fā)了特制藥芯焊絲機器人自動掃描堆焊和埋弧堆焊,應(yīng)用了高溫條件下Fe-川金屬間化 合物的形成機理,*將高速電弧噴涂技術(shù)與粉芯絲材相結(jié)合的方法應(yīng)用于再制造零部件的表面修復(fù),實現(xiàn)了Fe-Al(基)金屬間化合物的制備與母材成形一體 化技術(shù),解決了熔池的過熔、夾生及燒損問題,保證母材與焊材的強力結(jié)合,焊層與母體材料冶金結(jié)合,高溫、重載服役條件下剝落傾向小,強度高。
表面工程:
表面工程是一項系統(tǒng)工程,是煤機產(chǎn)品再制造的關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品性能保證和提高的主要技術(shù)保障。是以表面科學(xué)為理論基礎(chǔ),以表面和界面行為為研究對象,首先把互相依存、相互分工的零件基體與零件表面構(gòu)成一個系統(tǒng),同時又綜合了失效分析、表面技術(shù)、涂覆層材料、預(yù)處理和后加工、表面檢測技術(shù)、表面質(zhì)量控制、使用壽命評估、表面施工管理、技術(shù)經(jīng)濟分析、三廢處理和重大工程實踐等多項內(nèi)容。
煤機產(chǎn)品再制造工程有效運用表面工程技術(shù),可大幅度提高零件表面的耐磨、耐蝕、耐熱、抗疲勞等性能,適合煤機產(chǎn)品惡劣的工作環(huán)境。
