Rivestimento laserè un'importante applicazione della tecnologia di lavorazione laser. Durante il processo di rivestimento, un sottile strato di materiale matrice viene irradiato da una densità di energia elevata (generalmente 102 ~10 4 larghezza/mm2 ) raggio laser per fondersi, mescolarsi con lo stesso materiale di riempimento fuso e generare una zona interessata dal calore di un certo spessore, formando uno strato di rivestimento legato metallurgicamente sulla superficie del substrato per ottenere la modifica della superficie e la produzione additiva. La figura seguente mostra il principio del rivestimento laser.
Negli ultimi anni, la tecnologia di riparazione della rigenerazione laser è stata provata per eliminare l'usura dell'albero del rotore. Il rotore è il componente principale di una turbina a vapore e deve resistere a condizioni di lavoro gravose come alta temperatura, alta pressione, alta velocità e forte stress. Tuttavia, a causa della qualità dell'olio lubrificante, delle impurità e di altri fattori operativi sfavorevoli, il perno del rotore è talvolta usurato, compromettendo seriamente il funzionamento sicuro e stabile dell'unità turbina a vapore.
Rispetto alla tradizionale galvanica, incrocio chimico, spruzzatura termica, saldatura ad arco e altre tecniche tradizionali, la tecnologia di rivestimento laser presenta i vantaggi di un'elevata forza di adesione, piccola zona interessata dal calore, basso tasso di diluizione, piccola deformazione, piccola tolleranza di lavorazione successiva, area forte selezione e alta automazione.
Dopo 8 anni di funzionamento di una turbina a vapore in servizio in una centrale elettrica, il perno del rotore a bassa pressione ha subito molteplici abrasioni, che hanno gravemente compromesso il funzionamento sicuro dell'unità. Come metodo di rigenerazione a basso apporto di calore, il rivestimento laser ha dimostrato la sua adattabilità alla riparazione additiva di rotori a bassa pressione con elevati requisiti di precisione dimensionale e difficile saldatura dei materiali del corpo. A causa dell'elevata densità di energia del rivestimento laser, può completare la riparazione del perno del rotore con un minore impatto del calore di saldatura.
L'attrezzatura che esegue il lavoro di riparazione è una postazione di lavoro di rivestimento laser mobile, che può essere facilmente trasportata a una stazione designata in una centrale elettrica o fabbrica per lavori di rivestimento laser, ed è adatta per riparare varie parti. La postazione di lavoro comprende principalmente un laser ad alta potenza, un robot a sei assi, un alimentatore di polvere, una testa di rivestimento coassiale per l'alimentazione di polvere e sistemi ausiliari come l'alimentazione e il raffreddamento che supportano il funzionamento del sistema.
Lo stato del perno del rotore prima della riparazione: l'area di usura del rotore è stata misurata prima della riparazione. Il perno della boccola del cuscinetto è stato consumato in molti punti e la parte più grave ha consumato una scanalatura con una profondità di 1,3 mm. Le condizioni della superficie del rotore non possono più soddisfare il funzionamento sicuro dell'unità.
Dopo la riparazione con polvere speciale per rivestimento, utilizzare un tester di durezza Leeb per testare a caso la durezza sul perno e la durezza dell'intera area da rivestire è coerente con quella della base del rotore. I risultati del test mostrano che la parte danneggiata del perno è stata completamente rimossa e la tolleranza dimensionale e la rugosità superficiale del perno dopo la riparazione sono state completamente ripristinate ai requisiti di progettazione originali, in grado di soddisfare i requisiti di corrispondenza tra la boccola del cuscinetto e il perno . I test penetranti sono stati eseguiti sul perno dell'albero secondo lo standard di fabbrica dei nuovi prodotti del rotore. I risultati dei test penetranti hanno mostrato che lo strato di rivestimento non presentava difetti come inclusioni di scorie, penetrazione incompleta, crepe e pori e che la qualità dello strato di rivestimento soddisfaceva i requisiti standard. La riparazione del perno del rotore ha ottenuto un'accurata riparazione parziale e non ha avuto effetti negativi su altre parti del rotore. Secondo il feedback della centrale elettrica, il rotore a bassa pressione è stato riparato e messo in funzione. La temperatura dell'olio lubrificante, la temperatura della boccola del cuscinetto e la vibrazione dell'albero dell'unità soddisfacevano tutti i requisiti e il funzionamento era in buone condizioni.
requisiti tra la boccola del cuscinetto e il perno. I test penetranti sono stati eseguiti sul perno dell'albero secondo lo standard di fabbrica dei nuovi prodotti del rotore. I risultati dei test penetranti hanno mostrato che lo strato di rivestimento non presentava difetti come inclusioni di scorie, penetrazione incompleta, crepe e pori e che la qualità dello strato di rivestimento soddisfaceva i requisiti standard. La riparazione del perno del rotore ha ottenuto un'accurata riparazione parziale e non ha avuto effetti negativi su altre parti del rotore. Secondo il feedback della centrale elettrica, il rotore a bassa pressione è stato riparato e messo in funzione. La temperatura dell'olio lubrificante, la temperatura della boccola del cuscinetto e la vibrazione dell'albero dell'unità soddisfacevano tutti i requisiti e il funzionamento era in buone condizioni.