激光熔覆技术可以增强农机零件四大性能

时间：2023-09-06

传统农机修复的主要技术有热处理、渗铬处理、电弧喷涂等，但很难满足农机耐磨、耐腐蚀、无污染的要求。随着激光熔覆技术的不断发展，熔覆层的性能越来越好，激光熔覆技术在农业机械修复强化中的应用，除了零件外，激光熔覆技术还可用于增强现有农机零件的性能。

与工业机械、航空航天、汽车等高端制造领域相比，农业机械制造始终落后，为推动农业现代化发展，需要加强激光熔覆技术在农业机械修复强化中的应用。借鉴其他领域的先进技术，为农业机械的修复加固提供方向。因此，为了提高农业机械在复杂土壤环境下的可靠性，可以从以下几个方面进行分析：

1、原位修复：农业机械维修强度高，工作环境条件差。许多农机零部件在长期使用过程中处于**负荷状态，因此容易出现塑性变形、磨损、裂纹、腐蚀等问题。原位修复是指对缺陷零件进行特定处理，使其恢复原有尺寸，而激光熔覆是主要的原位修复技术之一，因为修复后的零件不易变形、冷却速度快、精度高、性能优异性能等优点，已广泛应用于农机修理领域。例如，农业机械在运行过程中，齿轮零件会受到强烈交变应力的作用，很容易出现飞边、啃齿、变形等问题，激光熔覆技术可以使受损齿轮恢复原来的尺寸。激光熔覆修复后的齿轮不仅能正常工作，而且齿轮的抗冲击性、硬度和耐磨性都有很大提高。

此外，轴类零件也是农业机械中经常需要维修的零件之一。轴类零件除了承受交变应力外，还受到摩擦磨损的影响，且摩擦磨损的影响更为显着，这也是其损坏的主要原因。农业机械的工作环境比较恶劣，内轴在长期旋转过程中，高硬度砂粒渗入其中形成磨损，产生区域较深的划痕，划痕强化了磨粒的作用，进而加剧损伤过程，形成恶性循环。应用激光熔覆技术对轴承进行原位修复，可以填充划痕并恢复轴的表面形貌。激光熔覆技术制备的涂层厚度较薄，操作者可以有效控制熔覆涂层的厚度，从而保证修复零件的形位公差和尺寸精度。

2、提高耐磨性：农业机械的磨损一般分为粘着磨损和磨粒磨损，其中磨粒磨损较为常见。磨粒磨损是部件表面与相对较硬的磨料颗粒摩擦时发生的磨损。耕作过程中与土壤或沙子的任何直接接触都会导致严重磨损，提高耐磨性的熔覆材料有很多种，其中铁基熔覆材料在农业机械领域应用较为广泛。

3、提高耐腐蚀性能：农机耕作部件经常在农药、化肥、**肥等潮湿、腐蚀的环境下工作，从而加速农机的损坏。激光熔覆粉末的成分将直接影响熔覆层的耐腐蚀性能。在耐腐蚀的研究和探索中，镍基自熔性合金粉末在激光熔覆材料的研究中较为**，广泛应用于需要耐腐蚀的局部领域，部件维修。在熔覆过程中外场条件的添加和控制对熔覆层的耐腐蚀性能有着显着的影响。

4、提高硬度：由于土壤下存在大石块和植物根系，旋耕机、圆盘耙等耕作部件在犁耕过程中可能会受到较大的冲击而损坏，这对农业机械的硬度有更高的要求。在相同激光功率和送粉条件下，Ni60合金熔覆层硬度较高，但裂纹缺陷较多，而Fe60合金结合区硬度较高，且整体硬度分布平坦，形成良好的冶金结合，并且没有明显的缺陷。与镍基合金相比，铁基合金粉末具有理想的综合性能，更适合45钢的激光熔覆表面处理。适当的激光熔覆工艺控制，实现熔覆层的熔化和快速凝固，形成非平衡、亚晶枝晶共晶组织，激光处理后Si原子固溶强化和组织细晶强化，形成高质量的熔覆层获得光滑、致密、受热影响较小的涂层，涂层硬度显着提高。

激光熔覆硬质相颗粒近年来受到广泛关注。硬质相颗粒包括WC、NbC、TiC、Tac和Vc。 WC颗粒的添加对提高基体显微硬度有积极作用。采用激光熔覆技术制备Ni60/WC复合涂层。涂层具有共晶组织特征，硬度高。硬度增强金属基复合涂层由于具有较高的硬度和一定的塑性应变能力，已广泛应用于各种具有磨损条件的机械零件表面。

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