[01666210]冶金机械零件的先进激光制造与再制造技术

内容简介：本项目所属科学技术领域为新材料；先进制造与再制造，在局部易磨损部位、或已磨损部位、或低等级材料零件上激光熔覆高性能材料。 成熟程度： 典型应用1. 激光熔覆进口棒材生产线高性能复合裙板的开发与应用 基于先进激光表面工程技术与纳米材料相结合的纳米激光表面工程技术，开发进口棒材轧制生产线高性能复合裙板的先进制造与再制造技术。主要内容与特点：（1）研究了复合裙板激光熔覆的工艺参数、涂层成分和组织性能，提出了优化的工艺参数与成分设计。激光熔覆添加纳米Y2O3的镍基合金复合涂层未见国内外文献与专利报道。涂层硬度达产品的1.8-2.0 倍，耐磨性是进口产品的4.5倍。（2）集成、开发了复合裙板的先进制造与再制造激光熔覆设备系统，并应用与生产实际，该系统未见国内外文献与专利报道，填补空白。（3）应用本研究开发的关键技术与设备，在进口球墨铸铁（GS700-2）裙板激光熔覆复合涂层，制造与再制造了高性能复合裙板，该产品未见国内外文献与专利报道，填补空白。（4）已形成了一定量的复合裙板生产能力，在国内首家成功地实现了国产化，部分替代了进口。典型应用2. 激光熔覆进口棒材生产线长寿金属陶瓷复合输送辊的开发与应用 本项目涉及基于先进激光表面工程技术，开发进口棒材生产线用高性能复合输送辊的先进制造与再制造技术。主要内容与特点：（1）研究了不同合金体系涂层的组织与性能，确定添加Ni包WC陶瓷粉末的Ni基金属陶瓷涂层为合适的合金体系；通过合金体系的组成与激光熔覆工艺的研究得出优化的能应用于输送辊制造与再制造的成分与工艺；2）开发了制造与再制造复合输送辊的专用设备：在激光加工主体设备5 kW横流CO2激光器等设备的基础上开发了激光速控操作机床与数控系统、自动送粉系统、专用工装夹具及控制系统以及加热炉及温控系统；3）开发复合输送辊的制造与再制造技术。 其它应用：板坯加热炉复合滑块，复合高铜风口，复合无缝钢管顶头 应用推广情况：在某些进口棒材生产线上全面使用。开发的复合输送辊的寿命是进口球墨铸铁输送辊和国产化合金铸钢输送辊的6倍以上，开发的复合裙板是进口球墨铸铁产品的4倍以上。 推广应用与建设条件：5 kW 激光加工成套设备，配套机加工、热处理设备。 技术指标：零部件制造与在制造成本降低1/2以上，寿命提高1倍以上。 市场分析：在冶金、机械等领域，年潜在市场50亿元以上。 投资与效益：一次性设备投资数300万元。