内孔激光熔覆优势对比

目前针对液压缸内壁传统的修复工艺有电弧熔焊、CMT冷熔焊，使用主要材料包括铜合金、少量用不锈钢等。堆焊工艺具有熔覆层厚，工艺简单，操作方便等特点。堆焊工艺可以制造出高品质、与基体结合紧密的涂层。通过如钨极惰性气体保护焊或等离子堆焊等传统工艺可以制造出厚度为2—3 毫米的涂层，但是这种涂层的厚度过大且浪费过多的原材料。电弧堆焊熔覆热影响区大，熔深大、稀释率高，热输入大，易引起组织发生变化，变形大，机加余量大等缺点。激光材料熔覆可以制备更薄的、厚度在0.5—1 毫米范围内的涂层，与传统工艺相比显著降低热输入且单层涂层即可满足对零件的防护要求。内孔激光熔覆设备具有高集成、高精度、高适应性优势，可以方便实现不同类型零件内表面激光高效、高质加工，具备传统光学头难以获得的可达性，配合辉锐现有的超高速激光熔覆技术可完成油缸、立柱等产品的高速熔覆加工。

● 热量集中，热输入小，热影响区小，不影响组织变化；

● 熔覆表面平整，机加量少；

● 熔深浅、熔覆层稀释低，防腐效果好；

● 适用于多种材料熔覆，熔覆成本低；

● 设备具有高集成、高精度、高适应性优势；

图1 内孔激光熔覆设备

内孔激光熔覆头

辉锐自主研发的内孔激光熔覆头定制版最长熔覆深度可达2m，适应最小内径为Φ120mm，可解决诸多细长径零件的内壁激光加工、复杂构件受限位置激光加工的技术难题。

图2 内孔激光熔覆头图

熔覆参数表

内孔熔覆测试

将缸套内壁进行内孔激光熔覆，熔覆层厚度单边0.3-0.6mm，熔覆层表面连续均匀，未见气孔缺陷。

 

图3 缸套加工图

渗透检测内孔熔覆层，未见裂纹缺陷。

图4 渗透测试图

将熔覆层沿垂直熔覆扫描方向切割，制备金相试样，金相显微镜100倍镜头观测熔覆层与基材结合情况及熔覆层内部质量，熔覆层与基材呈冶金结合，熔深较浅，熔覆层内部未见未熔合及气孔缺陷，熔覆层厚度约0.3mm。

图5 金相图

将熔覆件进行磨削加工，熔覆层厚度保留约0.15mm，表面粗糙度Ra0.8，按GB/T10125-1997标准进行中性盐雾腐蚀测试，经过100h连续喷雾后观测熔覆层表面锈蚀情况，熔覆层表面未见锈点。

图6  盐雾测试图

使用便携式硬度计对磨削加工后的熔覆层进行硬度测试，沿实验管圆周方向均匀取6个点，熔覆层硬度范围约50-53HRC。