浅析激光再制造技术在矿山机械中的应用.pdf

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1、综述２０１５年第２期（第２８卷，总第１３６期）·机械研究与应用·浅析激光再制造技术在矿山机械中的应用张盛良（甘肃省机械科学研究院，甘肃兰州７３００３０）摘要：通过对激光再制造技术的发展、特点和生产工艺流程进行介绍，在矿山机械修复领域中，引入激光再制造技术，将矿山机械中的零部件进行外形、尺寸和性能的修复，确保零部件的可靠性和寿命得到进一步提升，从而提高资源的有效利用率，减少能源消耗，为企业带来良好的经济效益和社会效益。关键词：激光；再制造技术；应用中图分类号：ＴＤ４０文献标志码：Ａ文章编号：１００７－４４１４（２０１５）０２－０１９２－０３ＢｒｉｅｆＡｎａｌｙｓｉｓｏｎＡｐｐｌｉｃａｔ

2、ｉｏｎｏｆｔｈｅＬａｓｅｒＲｅｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎＭｉｎｉｎｇＭａｃｈｉｎｅｒｙＺＨＡＮＧＳｈｅｎｇ－ｌｉａｎｇ（ＧａｎｓｕＡｃａｄｅｍｙｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，ＬａｎｚｈｏｕＧａｎｓｕ７３００３０，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅ，ｔｈｒｏｕｇｈｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｌａｓｅｒｒｅｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ，ｔｈｅｌａｓｅｒｒｅｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｓｂｒｏ

3、ｕｇｈｔｉｎｔｏｔｈｅｆｉｅｌｄｏｆｍｉｎｉｎｇｍａｃｈｉｎｅｒｙｒｅｐａｉｒｉｎｇｔｏｃｏｍｐｌｅｔｅｔｈｅａｐｐｅａｒａｎｃｅ，ｓｉｚｅａｎｄｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｍｉｎｉｎｇｍａｃｈｉｎｅｒｙｐａｒｔｓ，ｓｏａｓｔｏｅｎｓｕｒｅｔｈｅｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｐａｒｔｓａｎｄｅｘｔｅｎｄｔｈｅｓｅｒｖｉｃｅｌｉｆｅ．Ｔｈｕｓｔｈｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｒｅｓｏｕｒｃｅｓｉｓｉｍｐｒｏｖｅｄ，ｔｈｅｅｎｅｒｇｙｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｉｓｒｅｄｕｃｅｄ，ａｎｄｔｈｅｇｏｏｄｅｃｏｎｏｍｉｃｂｅｎｅｆｉｔｓａｎｄｓｏｃｉａｌ

4、ｂｅｎｅｆｉｔｓｆｏｒｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓａｒｅｆｉｎａｌｌｙｏｂｔａｉｎｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｌａｓｅｒ；ｒｅｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ０引言代先进制造、快速成形等技术理念，形成了激光再制在矿山的开采过程中矿山机械是主要设备，而矿造技术。在再制造技术中，激光再制造技术具有明显山机械设备质量的安全性和可靠性是煤矿企业安全的的技术优势和广阔的发展前景。［１－２］生产的重要前提条件。在矿山的开采过程中，矿山机１激光再制造技术的特点械是主要设备，对设备的安全性能要求较高，但是在激光再制造技术属于绿色工程，最大优势是能够实际使用过程中，考虑到安全

5、因素，部分主要矿山机以先进成形技术制备出优于基体材料性能的覆层，通械设备没有达到使用年限就进行了强制报废。过采用金属材料的表面强化处理、激光显微仿形熔覆在矿山开采过程中，为了能有效提高矿山机械设等技术修复和强化零件表面，恢复并提高零部件耐高备的工作时间，延长矿山机械的使用寿命，必须对设温、防腐蚀、耐磨损、抗疲劳、防辐射等性能，通过激光备进行定期检修，确保矿山机械的正常工作。矿山机再制造技术修复的矿山机械零部件具有比本体材料械再制造的概念也因此于２００７年首次提出，到目前更高的耐磨性、抗腐蚀性和耐高温等能力。［１－２］已经形成一定的规模。在矿山开采过程中，由于工作激光再制造技术的特点如下

6、。环境和场地条件比较恶劣，矿山机械设备的损耗较（１）激光加工是无接触加工，对零部件没有直接快，维修周期缩短，成本增加。通过对矿山机械进行冲击，所以也没有机械变形。再制造修复，不但能够保证矿山机械关键零部件的性（２）激光加工过程中没有“刀具”磨损，所以没能，而且比在直接购入新的零部件的成本要节约有“切削力”作用于零部件。５０％左右，因此，在矿山机械中引入激光再制造技术，（３）激光加工过程中，激光束能量密度高，加工不但能够将矿山机械的废旧设备资源进行循环利用，速度快，并且是局部加工，对非激光照射的零部件表而且还能为矿山开采企业有效的降低成本。面区域没有或影响极小。因此，激光束产生的热影响［

7、１］激光再制造技术的技术基础是激光熔敷。激区域小。光熔敷技术诞生以来，作为一种修复技术已得到许多（４）由于激光束易于导向、聚焦、实现方向变换，重要应用。激光熔敷是一种表面强化技术，不涉及零很容易与数控系统配合并对复杂零部件进行修复加件精确成形问题。国内对此项技术应用也在近年来工，因此它是一种非常灵活的加工方法；取得很大进展。以激光熔敷为修复技术平台，加上现（５）生产效率高，加工质量稳定可靠，经济效益收稿日期：２０１５－０２－０７作者简介：张盛