复杂盘形凸轮激光熔覆修复技术及工艺优化

"复杂盘形凸轮表面激光熔覆工艺是一种利用激光技术对失效或磨损的凸轮进行修复和性能增强的方法。通过在凸轮表面预涂材料，然后利用激光束进行熔覆，可以实现凸轮表面的耐磨、耐蚀和抗压性能提升。该工艺研究了在复杂盘形凸轮上进行单道激光熔覆的工艺参数，包括如何确保熔覆层的均匀性和与基体的良好结合。研究人员基于这些条件推导出了相应的激光熔覆运动控制方程。实验结果显示，熔覆后的凸轮表面形貌良好，熔覆层的宽度和厚度均匀，与基体结合紧密，显微硬度显著提高，凸轮表面硬度较基体提高了2~3倍。此技术对于延长凸轮回转件的使用寿命和改善其工作性能具有重要意义。" 本文详细探讨了激光熔覆技术在复杂盘形凸轮修复和强化中的应用。激光熔覆是一种先进的表面处理技术，它通过高能激光束将金属粉末或合金熔化并沉积在工件表面，形成一个与基体材料紧密结合的合金层，从而改善工件的表面性能。在复杂盘形凸轮这种几何形状复杂的零件上进行激光熔覆，需要解决的主要问题是如何确保熔覆层的质量和均匀性。 文章首先指出了激光熔覆的目的，即修复失效凸轮并增强其表面性能，特别是提高耐磨性、耐腐蚀性和抗压强度。为实现这一目标，研究者针对复杂盘形凸轮的特性，研究了单道激光熔覆的工艺流程，其中包括激光功率、扫描速度、聚焦位置等关键参数的优化。他们提出了获得均匀熔覆层的基本条件，这些条件是保证熔覆过程稳定和熔覆层质量的关键。 接下来，作者通过数学建模，基于提出的条件推导出复杂盘形凸轮表面的激光熔覆运动控制方程，这个方程可以指导实际操作中的激光熔覆设备运动控制，以达到预期的熔覆效果。 实验结果表明，激光熔覆后的熔覆层宏观和微观形貌良好，无明显的裂纹或孔隙，宽度和厚度分布均匀。此外，熔覆层与基体的结合强度高，没有明显的界面分离现象。最重要的是，熔覆层的显微硬度显著增加，这意味着凸轮表面的硬度比基体提高了2到3倍，这将极大提升凸轮的耐磨性和服役寿命。 关键词涉及激光技术、表面修复和强化、单道激光熔覆以及复杂盘形凸轮，这些关键词反映了研究的核心内容和技术手段。这项研究为激光熔覆技术在精密机械部件修复和强化领域的应用提供了理论基础和技术支持，具有重要的工程实践价值。