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武钢华工激光
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汽车行业

AUTOMOBILE INDUSTRY

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行业背景 / Industry background

汽车零部件作为汽车工业的基础,是支撑汽车工业持续健康发展的必要因素。随着科学技术和工业生产的迅速发展,人们对汽车零部件的质量要求也越来越高。材料质量和零部件的精密度虽然得到很大的提高,但汽车零部件的早期失效仍时有发生。

针对汽车零部件易磨损及易腐蚀的严重问题,武钢华工激光专门研发了小型激光熔覆及淬火设备,以及针对汽车行业零部件激光清洗系列产品。主要应用于汽车零部件表面关键工作部位表面改性再制造、修复加工,提高其表面硬度、耐磨性、耐蚀性和耐高温性能,大幅提高其使用寿命,激光加工后后续加工余量小,产品成品率高,大大降低了生产时间成本,提高产量。还可对汽车零部件进行激光除锈、激光除油、激光除氧化层等清洗工艺。

解决方案 / Solution

十字轴激光熔覆修复

汽车十字轴的主要作用是在不同轴线上的轴之间传递旋转转矩,它被广泛应用于各类卡车的传动轴联接轴节叉之间,通常在使用过程中十字轴上的滚针轴承不是作旋转运动,而是作旋转摆的运动,其载荷呈交变的周期变化。十字轴的常见失效原因包括斜压印,疲劳剥落,缺油烧蚀,滚针或者垫片失效等。因此,提高十字轴耐磨性能,对已磨损失效的十字轴进行同尺寸修复,将大大降低企业的生产与经营成本。

激光熔覆修复技术,采用激光束熔化涂层材料及薄层基材材料,待快速凝固后形成稀释度极低、成分与涂层大体一致的熔覆层的方法,可在液压支架表面形成合金熔覆层,从而改善基材材料表面的耐磨、耐蚀、耐热和抗氧化等性能。还能使已磨损的液压支架恢复尺寸、类同质、同性能修复。

曲轴激光修复/强化

曲轴是发动机的主要旋转机构,它担负着将活塞的上下往复运动转弯为自身的圆周运动,且通常我们所说的发动机转速就是曲轴的转速。它受到旋转质量的离心力、周期变化的气体惯性力和往复惯性力的共同作用,使曲轴承受弯曲扭载荷的作用。这些载荷不仅数值较大,而且一般呈周期性变化,容易引起曲轴的扭转和弯曲变形甚至产生裂纹和断裂。因此,使曲轴具有高强度、高抗压性能,以及对失效的曲轴进行同尺寸修复,将有效降低生产成本,具有显著的经济效益。

激光熔覆修复技术,采用激光束熔化涂层材料及薄层基材材料,待快速凝固后形成稀释度极低、成分与涂层大体一致的熔覆层的方法,可在曲轴表面形成合金熔覆层,从而改善基材材料表面的耐磨、耐蚀、耐热和抗氧化等性能。还能使已磨损的曲轴恢复尺寸、类同质、同性能修复。

通过激光熔覆修复技术加工过的曲轴,熔覆时热输入少,对曲轴整体结构尺寸的影响很小,不会造成曲轴变形的危险,并且激光熔覆层非常平整,不仅可以使表面损伤的部位按要求恢复外形尺寸,还提高了表面耐腐蚀性和耐磨性,从而延长了使用寿命,节约了采购新产品的成本。

对于新的曲轴,武钢华工激光新型激光淬火技术是用高能激光在工件表面快速扫描,在工件表面极薄的光斑大小的小区域内快速吸收能量瞬间使其急剧达到高温,又瞬间完成低温淬火的高新技术。不但使曲轴得到修复,且经过修复后的曲轴表面硬度、耐磨性、以及强度和高温性能得到显著提高,同时可使曲轴仍保持较好的韧性,使其具有耐磨性好、冲击韧性高、疲劳强度高的机械性能等特点,使用寿命较原零部件大幅度提高。

扭力梁激光淬火

汽车扭力梁为连接车轮与车身的关键部件,在车辆行驶过程中承受并传递制动力,侧向力、垂直力等复杂的交变载荷,通过扭力梁平衡左右车轮的上下跳动,可减小车辆的摇晃,保持车辆的平稳,对车辆的舒适性、安全性、操控性起着至关重要的作用。扭力梁的常见失效原因是焊缝开裂。因此,增加焊缝的应力,提高焊缝的使用寿命,将大大提高汽车的品质。

武钢华工激光新型激光淬火技术是用高能激光在工件表面快速扫描,在工件表面极薄的光斑大小的小区域内快速吸收能量瞬间使其急剧达到高温,又瞬间完成低温淬火的高新技术。不但使扭力梁焊缝得到修复,且经过修复后的扭力梁焊缝表面硬度以及强度和高温性能得到显著提高,同时可使扭力梁焊缝仍保持较好的韧性,使其具有冲击韧性高、疲劳强度高的机械性能等特点,使用寿命较原零部件大幅度提高。

气缸激光淬火

气缸套是发动机的心脏零部件、燃烧室部件中的主体,也是发动机上承受摩擦、高温、高压的易损件。气缸套内壁与活塞顶、气缸盖底面共同构成燃烧工作容积,发动机工作时,所缸套内表面直接与高温、高压的燃气接触,同时气缸套内壁还受到活塞及活塞环组的摩擦、敲击和侧推力作用,外表面受到冷却水的腐蚀和穴蚀,上部受到气缸盖安装预紧力的作用,这些都使气缸受到相当大的机械应力、热应力以及化学腐蚀等侵害。鉴于气缸套的工作条件十分恶劣,所以气缸套在使用过程中难免会产生各种失效,而一旦发生故障失效轻则使发动机压缩无力、起动困难、排气冒蓝烟或黑烟,使环保性能变差;导致发动机功率下降使动力性能变差;增加燃油、机油消耗量使经济睡能变差;重则会引起敲缸、缸套破损甚至损坏发动机使安全性能变差。

武钢华工激光新型激光淬火技术是用高能激光在工件表面快速扫描,在工件表面极薄的光斑大小的小区域内快速吸收能量瞬间使其急剧达到高温,又瞬间完成低温淬火的高新技术。不但使钢轨得到修复,且经过修复后的钢轨表面硬度、耐磨性、以及强度和高温性能得到显著提高,同时可使钢轨仍保持较好的韧性,使其具有耐磨性好、冲击韧性高、疲劳强度高的机械性能等特点,使用寿命较原零部件大幅度提高。

发动机过滤网激光除油

汽车在作大修进厂之前,需对汽车外部和解体的内部零件进行清洗,这在汽车进厂检验中是有规定的。发动机是汽车的核心部件,过滤网表面免不了有油污,必须进行清洗。

激光清洗技术采用高能脉冲激光束照射工件表面,使表面的氧化层或涂层发生瞬间蒸发或膨胀剥离,从而达到洁净化的效果。相较于传统的化学剂清洗方式,激光除油具有清洗效果好、控制精度高、应用范围广、环境零污染、运行成本低、对基材无损伤等优点。

汽车连杆激光除锈

连杆是汽车与船舶等发动机中的重要零件,它连接着活塞和曲轴,连杆的作用是将活塞承受的力传给曲轴,使活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动,并把作用在活塞上的力传给曲轴以输出功率。连杆在工作中,除承受燃烧室燃气产生的压力外,还要承受纵向和横向的惯性力。因此,连杆在一个复杂的应力状态下工作。连杆清洗不当,将直接影响零件的可靠性、修理成本和装合后的使用寿命。

武钢华工激光的激光清洗机技术,采用高能脉冲激光束照射工件表面,使锈斑发生瞬间蒸发或膨胀剥离,从而达到洁净化的效果。相较于传统的化学剂清洗方式,激光除锈具有清洗效果好、控制精度高、应用范围广、环境零污染、运行成本低、对基材无损伤等优点。

汽车后盖激光清洗

汽车在整车焊接后,进行喷漆之前,都会对车身进行清洗,包括铝盖表面除氧化层,焊缝清洗等。传统的酸碱洗清洗方式不但费时费力,很可能造成二次氧化,而且会对环境造成一定的污染。在环保要求越来越高的情况下,必须寻求一种新的绿色环保的清洗方式。

武钢华工激光的激光清洗机技术,采用高能脉冲激光束照射工件表面,使锈斑发生瞬间蒸发或膨胀剥离,从而达到洁净化的效果。可以实现焊缝激光清洗、氧化层清洗等。相较于传统的化学剂清洗方式,激光除锈具有清洗效果好、控制精度高、应用范围广、环境零污染、运行成本低、对基材无损伤等优点。

客户受益 / Customer Benefits

不损伤基体

汽车零部件有的非常地小,如发动机气门芯,但作用非常大。激光束指向性好,能准确地处理需修复部位而不损伤基体;且激光束能量集中,热影响区小,不影响基材性能,热变形极小。

经济效益高

激光熔覆可以在廉价金属基材上制备出高性能的合金表面覆层而不需要改变基材本身,降低成本,节约贵重、稀有金属材料。激光淬火可将基材表面真正实际承受磨损的表面换成特殊高耐磨材料,将大大提高汽车零部件的使用寿命。激光清洗过程非接触、低噪音且对基体损伤极小,也可减少了成本浪费。激光表面处理设备后期只需对设备部件定期清洗或更换,其保养成本低,接近免维护。

适用于各类工件的不同修复需求

激光熔覆粉末的硬度及特定功能性调整方便,满足各类零部件激光熔覆和修复的需求;激光器的方向及光斑可调,因此,可对汽车行业形状复杂的零件和不能用其它常规方法处理的零件进行修复强化,以及清洗。

易于集成自动化控制

激光表面处理及再制造过程简单,易实现自动化控制过程;相比传统的表面修复及清洗技术,激光表面处理技术不产生化学废液,对环境零污染。

应用领域 / application area

激光表面处理技术在汽车行业的应用十分地广泛,包汽轮机转子、齿轮、汽车气门芯、减速机等汽车零部件的熔覆修复再制造;驱动轴、刹车轮、离合器、缸套、钮力梁、拨插、螺旋轴、曲轴、汽缸、驱动轴、磨砂盘、衬板、瓦楞等激光淬火;发动机、发动机曲连杆、车轮、齿圈、发动机过滤网、零部件等表面激光除油、激光除锈、激光除漆、激光除锌、激光除膜、激光除涂层等清洗工艺。

齿轮轴激光熔覆

轴承套内孔激光修复

刹车轮激光淬火

螺旋轴激光淬火

磨砂盘激光淬火

驱动轴激光淬火

发动机激光除锈

车轮激光除油污

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