高速雷射熔覆——可替代傳統電鍍技術的綠色再製造工藝

技術背景

在工業、能源、軍工、機械相關製造廠以及再製造等領域，由於生產環境惡劣，使用負荷大，導致一些重要的金屬零部件腐蝕和磨損。為了延長昂貴的生產設備的使用壽命，必須給這些設備的金屬部分外表進行提前處理或修復。同時，我國也是世界上最大的液壓支架生產國，液壓支架的核心部件立柱、千斤頂均同樣需要進行表面防腐和耐磨處理。

目前，雷射熔覆技術已廣泛應用於金屬表面的修復改性，但傳統雷射熔覆雖然有柔性加工、異形修復、自定義增材等優勢和特點，但工作效率偏低，對於部分生產領域中所要求的大規模快速生產加工需求，仍無法滿足。為了滿足大批量高速生產需求，提高熔覆工作效率，高速雷射熔覆技術應運而生。

技術原理

通過雷射在基層表面與粉末相互作用過程的改變，將粉末高速噴射送入熔池內，形成極薄的冶金層，從而實現熔覆效率和表面質量的提升。同時，通過對工藝過程及表面熔覆層厚度的調整，可以使熔覆的線速度達到50－200m／min，極大地提高了熔覆工作效率。

傳統方式的優劣對比

高速雷射熔覆的優勢

1．同功率條件下，高速雷射熔覆單位時間的熔覆面積是傳統雷射熔覆的近10倍；

2．高速熔覆表面精細平整，精磨後光潔面為Ra≤0.8μm，非常適用於薄層熔覆，熔覆厚度為0.1－0.6mm左右可調；

3．熔覆層與基體為冶金結合，結合力遠優於噴塗、電鍍等傳統工藝，高速雷射熔覆是綠色替代鍍鉻等鍍層的優選工藝；

4．高速熔覆的粘結層相比熱噴塗層和電鍍塗層更加耐磨耐蝕，是與基體呈冶金結合形式製備的超薄保護層；

5．高速雷射熔覆工藝對基材表面稀釋率極低（稀釋率＜1％），使雷射對基體的熱影響達到最小，因而可實現熱敏感材料零件的塗層製備，避免傳統熔覆表面缺陷發生。

高速雷射熔覆的應用

高速雷射熔覆技術可實現緻密無缺陷的熔覆層，熔覆層表面質量緻密，與基材呈冶金結合，無開口性缺陷，表面光滑平整。不僅能夠在迴轉體上進行加工，也能在平面和複雜曲面上進行加工。通過持續的技術優化，該技術可廣泛應用於煤炭、冶金、海洋平臺、造紙、民用家電、汽車、船舶、石油、航空航天行業，成為可替代傳統電鍍技術的一種綠色再製造工藝。

武鋼華工雷射平面高速雷射熔覆

武鋼華工雷射軸類雷射熔覆

高速雷射熔覆技術完成的熔覆層冶金質量高、稀釋率低、變形小、表面光潔度高，能在工業再製造領域極大的減少企業的後續機加工成本。武鋼華工雷射始終致力於為客戶提供雷射表面處理及再製造應用解決方案，目前已成功研發出高速雷射熔覆技術及設備，配套普通熔覆、寬帶熔覆、內孔熔覆等技術，正在與煤機、冶金、汽車、航空航天等領軍行業尋求深入合作，對粉末材料、熔覆效率、前後端工藝等全加工鏈上的產業技術進行全面論證，根據企業需求提供工件加工、工藝開發、設備定製等成套技術服務。