close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

- Реновационные технологии

код для вставкиСкачать
НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ
“РЕНОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ”
ИМПУЛЬСНЫЕ ЛАЗЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
УНИВЕРСАЛЬНОЕ ЛАЗЕРНОЕ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
ДЛЯ СВАРКИ, НАПЛАВКИ, УПРОЧНЕНИЯ
Россия,
101000, г. Москва
ул. Мясницкая, д.30/1/2 стр.2
Тел.: +7 (499) 134-03-32
E-Mail: [email protected]
Веб-сайт: www.renotech.org
Научно-производственное
объединение
«Реновационные
технологии»
занимает лидирующие позиции в мире в области технологии импульсной лазерной
сварки, наплавки, термообработки.
НПО «Реновационные технологии» является эксклюзивным дилером по
продаже станка PSM400 для лазерной обработки в Российской Федерации.
Станок PSM 400
Станок для лазерной обработки модели PSM400 является универсальным, так
как позволяет производить технологические операции импульсной лазерной сварки,
наплавки, термообработки.
Уникальность технологии импульсной лазерной обработки сталей и сплавов
на станке PSM400 заключается в технологическом ноу-хау, позволяющим устранить
образование кристаллизационных трещин при лазерной сварке и наплавке.
Решение проблемы технологической прочности сварных соединений и
наплавленных слоев на станке PSM400 позволяет производить наплавку
жаропрочных сплавов на никелевой и кобальтовой основе, сварку и наплавку
титановых сплавов, сложнолегированных сталей, что дает значительное
конкурентное преимущество по сравнению с другими лазерными установками
аналогичного класса.
2
Авиационная
промышленность
Вертолетная
промышленость
Энергетика
Области
применения
импульсных
лазерных
технологий
Электроника
Приборостроение
Инструментальное
производство
Сварочное производство
3
ОАО «ГАЗПРОМ»
Авиационная промышленность
Характер износа и повреждения лопаток турбин в процессе эксплуатации
Повреждение и износ лопаток газотурбинных двигателей (ГТД) в процессе
эксплуатации – основная причина досрочного снятия большого числа двигателей.
Основными причинами повреждения лопаток является образование точечных и
локальных дефектов в результате попадания посторонних предметов, льда,
аэрозолей, износ торца пера, ребра лопатки турбин.
Актуальность проблемы
Существующая в настоящее время технология ремонта изношенных лопаток
турбин авиационных, вертолетных, газоперекачивающих станций методом
электродуговой наплавки имеет ряд существенных недостатков:
1.Значительный объем механической обработки после наплавки.
2.Низкое качество наплавленного слоя.
3.Ресурс работы восстановленных лопаток ниже новых.
4.Высокий процент брака при ремонте авиационных и вертолетных лопаток
турбин.
Анализ повреждаемости узлов и элементов авиационной техники показал, что
около 70% от их общего числа составляют детали с поверхностными дефектами
глубиной 0,4…2,0 мм, что достаточно легко поддается ремонту импульсной
лазерной наплавкой.
В настоящее время данные дефекты устраняются электронно-лучевой
наплавкой, либо наплавкой электрической дугой, что имеет определенные
технологические и экономические недостатки.
На рисунке показана лопатка авиационной турбины, точечный дефект которой
был устранен методом импульсной лазерной наплавки и представлен шлиф зоны
импульсной лазерной наплавки.
Как видно из шлифа, дефекты в наплавленной зоне отсутствуют, структура
однородная, мелкозернистая, зона термического влияния несколько десятков
микрон.
4
Торец пера лопатки турбины (никелевая основа), восстановленный способом
импульсной лазерной наплавки
5
ГАЗПРОМ
При эксплуатации лопаток турбин компрессоров газоперекачивающих
станций происходит износ торца пера лопаток и наблюдается падение
коэффициента компрессии, что приводит к выводу станции из эксплуатации.
Существующая в настоящее время технология ремонта лопаток методом
электродуговой наплавки не удовлетворяет современным технико-экономическим
требованиям по следующим критериям:
1. Большие припуски на последующую механическую обработку (до 3 мм),
увеличивают себестоимость ремонта (рис. 1).
2. Значительные зоны термического влияния до 10 мм и более требуют
последующей термической обработки.
3. В зоне электродуговой наплавки образуется неблагоприятная с точки зрения
износа лопатки крупнозернистая структура.
4. Ограниченность зоны ремонта лопатки при электродуговой наплавке,
которая составляет 1/3 от высоты лопатки (верхняя часть лопатки). Дефекты,
расположенные ниже, ремонту не подлежат в соответствии с ТУ (техническими
условиями) на ремонт лопаток методом электродуговой наплавки.
Наплавленный слой
Зона термического
влияния
Перо лопатки
турбины
Торец пера лопатки турбины, наплавленный электродуговым методом
Разработанная технология восстановления изношенных лопаток методом
импульсной лазерной наплавки позволяет в значительной мере устранить
недостатки, присущие существующей технологии ремонта лопаток методом
электродуговой наплавки и получить значительный экономический эффект за счет
снижения трудоемкости ремонта и повышения ресурса работы лопаток:
1. Значительно снизить объем выполнения механической обработки лопаток
после наплавки, так как припуски на последующую после наплавки механическую
обработку не превышают 100 мкм и практически находится в геометрическом поле
допуска после наплавки.
6
Торцы пера лопатки турбины, наплавленные методом импульсной лазерной
наплавки
2. Устранить технологические операции термообработки перед наплавкой и
после наплавки лопаток, так как зоны термического влияния находятся на уровне
сотни микрон.
3. Формирует в наплавленном слое мелкодисперсные структуры,
обеспечивающие повышенную износостойкость поверхностного слоя лопатки до
уровня новых и выше.
x50
Шлиф торца лопатки, наплавленного методом импульсной лазерной наплавки
4. Позволяет расширить зоны ремонта лопаток вследствие минимальных зон
термического влияния, по сравнению с электродуговой наплавкой с 1/3 по высоте до
100%, то есть до зоны крепления лопатки.
Зоны импульсной лазерной наплавки лопатки турбины вблизи замка
7
Приборостроение
Разработана технология изготовления датчика высокого давления методом
шовной импульсной лазерной сварки.
Сварной
шов
Модуль
Штуцер
Варианты сварки датчиков давления
Сварке подвергаются штуцер и модуль датчика
давления с толщиной стенок 0,3-0,4 мм. Материал –
сталь 03Х17Н14М3.
Диапазон рабочих давлений 60-180 кг/см2.
Внедрение
лазерной
сварки
позволило
повысить надежность работы датчика, увеличить
диапазон рабочего давления, осевую жесткость и
циклическую прочность.
Лазерная
сварка
датчика
ведется
с
использованием встроенной телевизионной системы
наблюдения, что гарантирует высокое качество
сварного
соединения
и
обеспечивает
технологическую воспроизводимость на уровне 100 %.
Датчики давления проходят гидравлические испытания на герметичность и
прочность.
Шов вакуумно-плотный, первой категории.
8
Разработана технология изготовления мембранного датчика давления методом
импульсной лазерной шовной сварки.
М 1:1
Сварной шов
Вид сбоку
Вид сверху
Импульсная лазерная шовная сварка позволяет заменить микроплазменную
сварку мембраны к корпусу датчика и значительно снизить процент брака.
9
Инструментальное производство
В настоящее время в инструментальном производстве используются
практически все виды лазерных технологий, а именно: лазерные сварка, наплавка и
подварка, термообработка, разметка и маркировка, прошивка отверстий.
Внедрение лазерной технологии в инструментальном производстве позволяет
решать ряд проблем, связанных с ремонтом и изготовлением технологической
оснастки с минимальными экономическими затратами, что особенно становится
важным, когда отсутствуют дублеры.
Область
применения
лазерных
технологий
в
инструментальной
промышленности весьма обширна, это:
лазерное термоупрочнение режущего инструмента: отрезных, прорезных,
концевых, трѐхсторонних и т. д. фрез, резцов, разверток, протяжек из различных
инструментальных сталей с эффектом повышения стойкости в 1,5 – 4 раза;
лазерное термоупрочнение штампов и прессформ с целью повышения их
стойкости;
изготовление трафаретов, шаблонов и контршаблонов, вафельных, штампов с
помощью лазерной резки;
восстановление изношенных прессформ, штампов и штамповой оснастки,
устранение дефектов с помощью лазерной наплавки и подварки;
восстановление изношенных протяжек;
изготовление калибров сложной конфигурации, мерительных скоб с помощью
лазерной резки и сварки;
лазерная маркировка инструмента.
Восстановительная сварка пуансона
Восстановительная сварка пуансона из инструментальной стали путем
двухслойной наплавки
Импульсное лазерное упрочнение дисковых отрезных, прорезных фрез
Разработана технология импульсной лазерной закалки отрезных, прорезных
фрез из быстрорежущих сталей Р6М5, Р6М5К5, Р9К5, Р18, которая позволяет:
повысить стойкость фрез до 10 раз;
уменьшить адгезионное схватывание особенно при обработке цветных сплавов;
увеличить скорость резания.
10
Места лазерной обработки фрез
Типоразмеры упрочняемых дисковых фрез от 80 1,2 мм до 350 10 мм.
Материалы, обрабатываемые упроч-ненными фрезами: конструкционные
стали, цветные сплавы, жаропрочные стали.
На способ лазерного упрочнения получен патент.
Импульсное лазерное упрочнение режущего инструмента
Основная цель импульсной лазерной термообработки инструмента – это
повышение его стойкости.
В результате импульсной лазерной термообработки
режущей кромки
инструмента происходит изменение структурно-фазового состояния поверхностного
слоя и триботехнических свойств поверхности, что проявляется в следующих
факторах:
 Повышение микротвердости поверхностного слоя инструментальной стали.
 Повышение теплостойкости обработанного поверхностного слоя.
 Повышение коррозионной стойкости обработанного поверхностного слоя.
 Уменьшение
адгезионного
взаимодействия
обрабатываемого
слоя
с
обрабатываемыми материалами, особенно при обработке цветных сплавов.
 Улучшение триботехнических свойств поверхности:
Улучшается профиль несущей поверхности;
Уменьшается коэффициент трения;
Коэффициент трения в меньшей степени зависит от нагрузки.
Импульсная лазерная термообработка фрез, развѐрток, протяжек, зенкеров
позволяет повысить их стойкость до 10 раз.
Развёртки, упрочнённые импульсным лазерным излучением
11
Восстановление изношенных протяжек методом импульсной лазерной
наплавки
Места лазерной подварки
В инструментальном производстве протяжки являются одним из самых
дорогих видов инструмента, поэтому задача восстановления протяжек
подвергшихся износу в процессе эксплуатации является экономически очень
эффективной.
Разработана и внедрена в производство технология восстановления
изношенных протяжек с использованием метода импульсной лазерной подварки.
Точная дозировка энергии импульсного лазерного излучения обеспечивает
минимальное тепловыделение, что обеспечивает сохранение геометрических
размеров калибрующих зубьев в поле допуска составляющего несколько микрон.
Твердость наплавленного слоя металла находится на уровне новой протяжки.
Восстановление ленточных пил методом импульсной лазерной наплавки
В процессе эксплуатации ленточных пил для деревообработки в них
возникают и развиваются трещины, которые делают непригодным использование
пилы для дальнейшей эксплуатации.
Место дефектатрещина
Внешний вид трещины ленточной пилы
Разработана технология ремонта ленточных пил с использованием метода
импульсной лазерной наплавки.
Суть технологии состоит в следующем:
12
Технология предусматривает «блокировку» распространения трещины в пиле;
Высокая точность наведения лазерного луча на место дефекта, локальность
действия лазерного излучения позволяет подварить строго определенные
дефектные участки пилы.
Кратковременность протекания процесса импульсной лазерной подварки, а также
точная дозировка энергии обеспечивает минимальные зоны термического влияния
и отсутствие поводок.
Место лазерной
наплавки
Восстановленный фрагмент ленточной пилы
Восстановление изношенных калибр-пробок с использованием метода
импульсной лазерно-плазменной технологии
В процессе эксплуатации калибры-пробки изнашиваются. Величина
допустимого износа калибров-пробок диаметром до 500 мм, в соответствии с ГОСТ
21401-75, не превышает 27,5 мкм на диаметр.
Трудность восстановления изношенных поверхностей калибров-пробок
заключается в том, что они подвергнуты химико-термической обработке –
цементации.
Поэтому использование
классических «горячих» методов
восстановления невозможно, так как поверхность имеет высокое значение
углеродного эквивалента и наплавка может привести к образованию горячих и
холодных трещин, кроме того, нагрев калибра может привести к выходу его
геометрических размеров за поле допуска.
Внешний вид калибра-пробки
Использование технологии лазерно-плазменной обработки позволяет
восстанавливать изношенные калибры-пробки. Твердость восстановленного слоя
13
достигает НRC 54, без последующей термической обработки, геометрические
размеры находятся в поле допуска. Ресурс работы восстановленных калибров
находится на уровне новых.
Изготовление вытяжных пуансонов методом импульсной лазерной
шовной сварки
В настоящее время на заводах по обработке цветных металлов измерение
твѐрдости медной и латунной тонкой ленты производят по методу Эриксона,
используя для этого вытяжные пуансоны.
К пуансону предъявляются достаточно жесткие требования:
- точность изготовления вытяжной сферы несколько микрон;
- твѐрдость вытяжной сферы HRCЭ > 60.
Разработана технология изготовления вытяжных пуансонов с использованием
технологии лазерной сварки, которая позволяет изготовить пуансоны, используя
калиброванный шарик подшипника из шарикоподшипниковой стали. Лазерная
сварка обеспечивает сохранение геометрии сферы пуансона с точностью 1 мкм и
не изменяет твѐрдости шарика.
14
Сварочное производство
Сварка капиллярной трубки
Сварка капиллярной трубки диаметром 0,8 мм
15
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа