Лазерная наплавка порошковых покрытий на поверхность низкосортных конструкционных материалов. Лазерные методы модификации поверхности металлов с целью повышения твердости, износостойкости, коррозионной стойкости и т.д., несмотря на заведомо более высокую стоимость «лазерного» джоуля по сравнению с плазменными, электродуговыми и т.п., вызывают интерес у потребителя из-за их специфических возможностей (дистанционная доставка энергии в зону обработки, в том числе на участки поверхности, недоступные для других методов, возможность работы в атмосферной среде, регулировка размера зоны обработки). Кроме того, методы лазерной модификации поверхности обеспечивают существенно лучшие результаты по сравнению с более дешевыми способами. Например, прочность сцепления порошковых покрытий, нанесенных с помощью лазера, в 3-5 раз превышает прочность сцепления покрытий, полученных другими методами.
Работы по поверхностной модификации металлических узлов и деталей проводились по двум направлениям:
наплавка порошковых покрытий на внешнюю цилиндрическую поверхность (вал, труба);
наплавка порошковых покрытий на внутреннюю поверхность трубы.
Для решения задач по первому направлению разработана конструкция узла вращения труб и изготовлен рабочий макет. Технологическая установка, включающая в себя лазер «Славянка-2», оптическую систему транспортировки луча, устройство подачи порошка в зону обработки и формирования пятна облучения — наплавочную головку «АКИР-99», двухкоординатный агрегат АП-400 для поступательного перемещения обрабатываемой детали и узел вращения трубы, позволяет обрабатывать цилиндрические и конические детали диаметром 10-100 мм и длиной до 400 мм.
На установке проведены отладочные работы по восстановлению износившихся коленчатых валов двигателей автомобилей. Для покрытия использовался порошок на никелевой основе марки ПР-НХ13СР3. Твердость восстановленных участков, определяемая материалом порошка, увеличилась до 50 ед. HRC.
Создана также установка на базе лазера «Славянка-1» для нанесения порошковых покрытий на внутреннюю поверхность труб диаметром 160-200 мм и длиной до 1500 мм. На ней проведены отладочные работы по нанесению сплошного покрытия на трубу диаметром 160 мм, длиной 1200 мм, подобраны режимы обработки (скорости вращения трубы и перемещения фокусирующего зеркала, скорости подачи порошка ПР-НХ13СР3 и мощности излучения лазера), обеспечивающие необходимое качество покрытия.