Regeneracja zaworów silników okrętowych metodą napawania laserowego

Abstract

Analizowano możliwości zastosowania napawania laserowego proszkiem na bazie kobaltu przylgni zaworu wylotowego okrętowego silnika Diesla. Po przygotowaniu przez obróbkę skrawaniem, wyselekcjonowane zawory poddano napawaniu laserowemu z wykorzystaniem lasera wysokiej mocy ROFIN DL020. Do napawania użyto proszku EuTroLoy 16012. Jeden z zaworów został pocięty i poddany badaniom metalograficznym oraz pomiarom twardości, a pozostałe zawory zostały zainstalowane w silniku okrętowym, w którym pracowały przez ok. 3000 h. Badania przeprowadzone dla stanu wyjściowego wykazały typową strukturę dendrytyczną napoiny, charakterystyczną dla warstw napawanych, z równomiernie rozłożonymi wydzieleniami węglików w obszarach międzydendrytycznych oraz w minimalnym stopniu zmienioną strukturę w podłożu stalowym. Analogiczne badania wykonano dla zaworów po okresie eksploatacji. Przylgnie zaworów wykazywały niewielkie efekty zużycia. W mikrostrukturze napoiny stwierdzono nieznaczne zmiany spowodowane głównie efektami pro- cesów dyfuzyjnych zachodzących w temperaturze pracy oraz spadek twardości. Technika napawania laserowego okazała się bardzo przydatna do regeneracji zaworów silników okrętowych. 

Regeneration of marine engine valves using laser hard-facing 

We analyzed the applicability of cobalt-based powder laser hard-facing of exhaust valve face of marine diesel engine. After preparation by machining, using of high-power Rofin DL020 laser selected valves were hard-facing. The EuTroLoy 16012 powder were used. One of the valves were cut and subjected to metallographic examina- tions and hardness measurements, while the other valves were assembled in the engine, which worked for about 3000 h. The tests conducted for the baseline showed a characteristic for surfaced layers dendritic structure of the overlay with carbides uniformly deposited in interdendritic areas and minimally changed the structure of the substrate steel. A similar study conducted for the valves after the operation. Valves face showed a little effects of wear. The microstructure of the deposit was found mostly minor changes due to the effects of diffusion processes occurring in the operating temperature and a decrease of hardness. Laser hard-facing technique has proven very useful for the regeneration of marine engine valves.