自工業(ye) 革命以來,金屬零件磨損後的修複問題始終是一個(ge) 重要課題。過去,技術人員曾先後采用噴塗、堆焊、電鍍和氣相沉積等傳(chuan) 統工藝進行金屬零件的維護,但這些工藝存在高汙染、能耗大、場景局限等痛點。隨著技術進步,激光熔覆逐漸成為(wei) 主流修複技術,在多領域實現應用替代。
在華北地區最大的激光熔覆加工基地,唐山市海工機械設備有限公司總經理信建忠為(wei) 我們(men) 介紹了激光熔覆的應用情況及發展趨勢。
熔舊覆新解決(jue) 工件變形的核心難題
2013年,海工機械進入機電產(chan) 品再製造領域,10餘(yu) 年間,見證了激光熔覆技術的快速發展與(yu) 迭代,並為(wei) 鋼鐵、風電等產(chan) 業(ye) 關(guan) 鍵部件實現激光再製造,修舊如新,甚至耐磨、耐腐等性能更優(you) 異。
激光熔覆技術,是一種先進的表麵改性技術,通過高能激光束將金屬粉末熔化並快速凝固,在基材表麵形成一層致密、高性能塗層,實現“熔舊覆新”。這一技術能夠修複磨損零件,提升材料的耐磨性、耐高溫、耐腐蝕性,讓金屬重獲新生。
1、解決(jue) 工件變形核心難題
信總介紹道:“激光熔覆技術的核心在於(yu) ‘精準’和‘高效’。與(yu) 傳(chuan) 統焊接或噴塗技術相比,激光熔覆可實現更精細加工,同時減少熱影響區,避免基材變形、裂紋等缺陷。”
在激光熔覆工藝中,工件變形是一大難題,尤其是裂紋和氣孔問題非常棘手。海工機械通過多年實踐,總結出一套行之有效的解決(jue) 方案。
“我們(men) 通過優(you) 化工藝參數,比如激光功率、掃描速度和粉末輸送速率,結合預熱和緩冷技術,有效控製了工件的變形問題。”
海工機械還自主研發了底層算法,用於(yu) 精確控製熔覆過程。“我們(men) 研發的5台新設備都采用了這套算法,能根據工件的形狀、材料和位置自動調整加工參數,確保熔覆層的均勻性和一致性。”信總補充道。
2、修補比重置更劃算
控製成本是企業(ye) 生存的關(guan) 鍵。對於(yu) 大型設備零件而言,修補往往比訂購更劃算,這樣不僅(jin) 成本更低,而且經過維護的零部件更加耐用。
信總介紹,通常修複後的零部件強度可達到原強度的90%以上,但其熔覆成本不到重置價(jia) 格的1/5,並可節能60%、節材70%、降低汙染物排放80%以上。另外,為(wei) 關(guan) 鍵部件表麵鍍上一層超耐磨抗蝕合金,可大大提高使用壽命。
激光熔覆的效果主要取決(jue) 於(yu) 工藝和材料選擇。海工機械通過材料配比的研發,建立了核心優(you) 勢。
“我們(men) 針對不同行業(ye) 的需求,開發了多種材料配方,比如用於(yu) 鋼廠層冷輥道的‘三耐’材料(耐磨損、耐高溫、耐腐蝕),熔覆厚度控製在1-2毫米,既能滿足性能要求,又不會(hui) 增加太多成本。”信總介紹道。
▲鋼廠層冷輥道熔覆效果
熔覆係列助力挑戰高難度異形件加工
目前,海工機械擁有10餘(yu) 台激光熔覆加工設備,凱普林熔覆係列光纖激光器成為(wei) 主力軍(jun) 。信總對此給予了高度評價(jia) :“凱普林激光器功率穩定、光束質量好,特別適合激光熔覆加工需求,不僅(jin) 熔覆效率高,表麵成型好,而且工藝適應性強,適和多種材料表麵熔覆,如鎳基、鈷基,甚至銅合金、碳化鎢等。”
▲熔覆設備采用凱普林閃電6000W光纖激光器
凱普林熔覆係列光纖激光器具有電光轉換效率高、能量分布均勻、結構緊湊、免維護等優(you) 點。
·為(wei) 激光熔覆工藝量身設計,支持200~1000μm光纖芯徑定製,勻化光斑輸出;
·顯著提升熔覆質量,降低激光熔覆材料稀釋率,減少飛濺,避免脆性材料裂紋及氣孔缺陷;
·鐵基、鎳基、鈷基、鈦合金等材料熔覆層致密,結合強度高,工藝適應性強,熔覆效率高等。
適合於(yu) 多種熔覆工藝,高速熔覆、寬帶熔覆、激光淬火以及激光沉積製造工藝要求,可廣泛應用於(yu) 鋼鐵冶金、煤礦機械、化工行業(ye) 、航空航天等領域。
▲凱普林6000W/12000W光纖激光器,為(wei) 激光熔覆量身定製
有了閃電係列助力,唐山海工機械對金屬板材、內(nei) 徑管道乃至異形件的熔覆加工,輕鬆自如。從(cong) 技術含金量上講,異形件和大型零件的熔覆難度更高,不過當前擅長異形件熔覆的企業(ye) 屈指可數,而海工機械是其中的佼佼者。
“對異形件加工,我們(men) 的核心優(you) 勢在於(yu) 能夠實現熔覆層的均勻覆蓋,這是保證工件性能的關(guan) 鍵。”信總說道。
▲熱軋軋機軸承座內(nei) 孔激光熔覆
▲熔覆後的零部件
作為(wei) 一種引領未來製造趨勢的先進技術,激光熔覆技術正朝著智能化、綠色製造、多材料複合方向演進,凱普林會(hui) 繼續發揮技術優(you) 勢,與(yu) 海工機械等合作夥(huo) 伴攜手,給行業(ye) 帶來更多驚喜和收獲!(來源:)
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