采煤機鏈輪激光熔覆修加工

、引言

在煤炭開采行業中，采煤機是-心設備，而鏈輪作為采煤機系統的關鍵部件，長期處于重載、高摩擦、強沖擊的惡劣工況下運行，易出現磨、腐蝕、斷齒等問題。傳統的修方如堆焊、熱噴涂等存在修精度低、結合強度弱、熱影響區大等缺陷，難以滿足現煤礦高、安全開采的需求。激光熔覆修加工技術憑借其--的勢，為采煤機鏈輪的修提供了新的解決方案，有延長了鏈輪的使用壽，低了設備維成本，在煤炭行業中具有廣闊的應用前景。

二、激光熔覆修加工原

激光熔覆修加工是基于激光束的高能度特，將具有特定能的合粉末與采煤機鏈輪基表面快速熔化，在短時間內凝固形成與基呈冶結合的高能熔覆層。在這個過程中，激光束作為熱源，瞬間將合粉末和基表面薄層加熱至熔化狀態，利用合粉末的填充和熔化，在鏈輪表面形成層具有良好耐磨、耐腐蝕和疲勞能的新涂層 。由于激光作用時間短、能量集中，使得熔覆過程中對基的熱影響小，變形量低，能夠--控制熔覆層的厚度、形狀和能，從而實現對磨、壞鏈輪的高精度修。

三、采煤機鏈輪激光熔覆修加工工藝流程

1、鏈輪預處

清洗：使用有機溶(如酒精)對采煤機鏈輪表面進行徹底清洗，去除油污、銹跡、雜質等，確保表面清潔。這步驟是為了保后續的修層能夠與基好地結合，如果表面存在雜質，會阻礙冶結合的形成，低結合強度。

表面粗化：采用噴砂、打磨等方對鏈輪表面進行粗化處，增加表面粗糙度，提高涂層與基的結合力。噴砂處通常使用石英砂或化鋁砂，以定的壓力噴射到鏈輪表面，形成微小的凹凸結構，使合粉末在熔覆過程中能夠好地附著和浸潤。

缺陷評估：通過無測技術(如超聲波測、磁粉測)對鏈輪的磨、裂紋等缺陷進行全面評估，確定修區域和修方案。例如，對于輕微磨的鏈輪，可以采用層熔覆修;對于嚴重磨或存在裂紋的鏈輪，則需要進行多層熔覆，并對裂紋進行特殊處。

2、合粉末選擇

根據采煤機鏈輪的工作條件和能要求，選擇合適的合粉末。常用的合粉末有鎳基、鈷基、鐵基合等。鎳基合粉末具有良好的耐腐蝕、耐磨和高溫能，適用于在腐蝕環境下工作的鏈輪;鈷基合粉末具有異的耐磨、耐高溫和熱疲勞能，常用于高負荷、高轉速的鏈輪修;鐵基合粉末成本較低，具有定的耐磨和強度，適用于對能要求相對較低的場合。此外，還可以根據實際需求在合粉末中添加碳化鎢、碳化鉻等硬質相顆粒，進步提高熔覆層的硬度和耐磨。

3、激光熔覆修加工

設備調試：根據鏈輪的尺寸、形狀和修要求，調整激光熔覆設備的參數，包括激光率、掃描速度、光直徑、送粉速率等。例如，對于較厚的熔覆層，需要提高激光率和送粉速率，同時適當低掃描速度;對于薄壁件或精度要求高的部位，則需要低激光率，提高掃描速度，以少熱影響區和變形量。

熔覆操作：將預處后的鏈輪安裝在工作臺上，通過送粉系統將合粉末輸送至激光作用區域，在激光束的照射下，合粉末與鏈輪基表面熔化并快速凝固，形成熔覆層。在熔覆過程中，要注意控制熔覆層的搭接率，般搭接率控制在 30 - 50 之間，以保熔覆層的連續和均勻。

過程控：利用紅外測溫、CCD 攝像頭等設備對熔覆過程進行實時控，測熔池溫度、熔覆層形貌等參數，及時調整工藝參數，確保熔覆質量。例如，如果發現熔池溫度過高，可能會導致熔覆層組織粗大、氣孔等缺陷，此時需要低激光率或提高掃描速度;如果熔覆層表面不平整，需要調整送粉速率和掃描路徑。

4、激光熔覆修后處

熱處：為消除熔覆層內部的殘余應力，組織能，對熔覆后的鏈輪進行熱處。常用的熱處方有退火、回火等。退火處可以低熔覆層的硬度，提高塑和韌;回火處可以消除殘余應力，穩定組織，提高熔覆層的綜合能。熱處工藝參數需要根據合粉末的成分和熔覆層的厚度進行合選擇。

機械加工：根據鏈輪的尺寸精度要求，對熔覆后的鏈輪進行機械加工，如車削、磨削等，使鏈輪的尺寸和表面粗糙度達到設計要求。在機械加工過程中，要注意選擇合適的刀具和切削參數，避熔覆層。

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