Abstrakt

Das Laserstrahl-Auftragschweißen bietet als fortschrittliches Oberflächenreparaturverfahren erhebliche technische und wirtschaftliche Vorteile bei der Instandsetzung von Bergbaumaschinen. Dieser Artikel untersucht eine praktische Fallstudie in einem Tagebau und beschreibt systematisch die Grundsätze, Merkmale, Anwendungen und wirtschaftlichen Vorteile des Laserstrahl-Auftragschweißens bei der Reparatur von Bergbaumaschinen.

I. Überblick über die Technologie des Laserstrahl-Auftragschweißens

Technisches Prinzip des Laserstrahl-Auftragschweißens

Das Laserstrahl-Auftragschweißen ist ein hochpräzises Verfahren, bei dem ein Laserstrahl die Substratoberfläche bestrahlt. Das zuvor aufgetragene oder synchron zugeführte Beschichtungsmaterial schmilzt bei der Bestrahlung und verfestigt sich rasch zu einer metallurgisch gebundenen Oberflächenbeschichtung. Dieses Verfahren verbessert die Verschleißfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Hochtemperaturbeständigkeit von Werkstoffen erheblich und ist daher ideal für die Reparatur von Bergbaumaschinen.

Hauptmerkmale des Laserstrahlbeschichtens

Die Technologie des Laserstrahl-Auftragschweißens bietet mehrere technische Vorteile, darunter:

1.Dichte Bekleidungsschicht: Das Verfahren stellt sicher, dass die Verkleidungsschicht frei von Fehlern wie Poren oder Rissen ist, was eine hochwertige Oberfläche gewährleistet.

2.Starke Bindung: Das Laserstrahl-Auftragschweißen sorgt für eine starke metallurgische Verbindung zwischen dem Auftragschweißmaterial und dem Substrat.

3.Minimale hitzebeeinflusste Zone: Der Laserprozess ist lokalisiert, wodurch das Risiko einer Verformung des Werkstücks verringert wird.

4.Hohe Prozesskontrolle: Das Laserstrahl-Auftragschweißen ist in hohem Maße steuerbar, was die Automatisierung und Präzision der Reparatur erleichtert.

5.Anpassbare Materialien: Je nach den spezifischen Reparaturbedürfnissen können verschiedene Verkleidungsmaterialien verwendet werden, die eine funktionelle Reparatur mit Gefälle ermöglichen.

II. Anwendungen des Laserauftragschweißens bei der Reparatur von Bergbaumaschinen

1. Reparatur von metallurgischen Teilen

Das Laserstrahl-Auftragschweißen eignet sich besonders gut für die Reparatur von metallurgischen Bauteilen wie Getrieberädern und Getriebeverzahnungen in Bergbaumaschinen. Diese Technologie verbessert die Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit erheblich und verlängert die Lebensdauer dieser wichtigen Teile.

2. Reparatur von Stiftteilen

Durch Laserstrahl-Auftragschweißen können verschlissene Bolzenteilen, wie Baggerschaufeln und Zylinderkolbenstangen, wiederhergestellt werden. Durch die Verwendung von Legierungen auf Eisenbasis repariert oder verbessert das Laserstrahl-Auftragschweißen sogar die mechanischen Eigenschaften dieser Teile und verbessert so ihre Haltbarkeit und Funktionalität.

3. Reparatur von Bauteilquerschnitten

Im Gegensatz zur herkömmlichen Verchromung, die zu Umweltverschmutzung und schlechter Haftfestigkeit führen kann, verbessert das Laserauftragschweißen die Oberflächendichte und Korrosionsbeständigkeit. Daher eignet es sich für die Reparatur von Bauteilen wie Getriebegehäusen und Hochdruckleitungen von Motoren, bei denen eine verbesserte Oberflächenleistung entscheidend ist.

4. Reparatur von Innenlöchern

Das Laserstrahl-Auftragschweißen eignet sich auch für die Reparatur der Innenflächen von Bergwerkslagergehäusen, Verbindungsbohrungen und anderen Komponenten. Das Verfahren verbessert die Härte und Verschleißfestigkeit, wodurch die Häufigkeit des Austauschs und die damit verbundenen Kosten verringert werden.

III. Wirtschaftliche Vorteile des Laserstrahl-Auftragschweißens

Auf der Grundlage von Wartungsdaten aus einem Tagebau im Jahr 2023 wurde festgestellt, dass die Reparaturkosten für das Laserstrahl-Auftragschweißen nur 15% bis 35% der Kosten für neue Teile betragen. Darüber hinaus haben mit Laserstrahl-Auftragschweißen reparierte Teile oft eine Lebensdauer, die mit der von Neuteilen vergleichbar oder sogar höher ist. Im Jahr 2023 sparte das Bergwerk rund 1,2 Millionen Yuan durch den Einsatz der Laserstrahl-Auftragschweißtechnologie anstelle der Beschaffung von Neuteilen.

IV. Schlussfolgerung

Das Laserstrahl-Auftragschweißen ist eine effiziente und kostengünstige Lösung für die Reparatur verschlissener Teile von Bergbaumaschinen. Sie stellt nicht nur die Funktion von Bauteilen wieder her, sondern verbessert auch ihre Leistung, was ihre Lebensdauer erheblich verlängert und gleichzeitig die Wartungskosten senkt. Das Potenzial dieser Technologie für eine breite Anwendung bei der Reparatur von Bergbaumaschinen macht sie zu einer äußerst wertvollen Methode zur Verringerung des Drucks auf die Ersatzteilbestände und zur Verbesserung der betrieblichen Effizienz.