近年來在國家節能環保政策和技術轉型升級的指導下，在傳(chuan) 統鍍鉻技術上不斷進行新技術和新工藝的研發，並從(cong) 根本上提升製造過程的環保水平，實現智能製造、綠色製造。超高速激光熔覆技術作為(wei) 先進環保的再製造加工技術應運而生，為(wei) 此帶來新的出路。

我司總結了超高速熔覆以下六大優(you) 勢：

1.效率高

傳(chuan) 統熔覆過程中熔覆線速度一般為(wei) 600-1000mm/min，熔覆效率一般為(wei) 0.15㎡/h，而高速熔覆線速度可達20-150m/min,熔覆效率可達0.5-2㎡/h，整體(ti) 加工效率為(wei) 常規熔覆的3-5倍。

2.機加工成本低

傳(chuan) 統熔覆製備所得塗層後續機加工的步驟包括粗車及精磨兩(liang) 步，而高速熔覆所製備的塗層機加餘(yu) 量較少，表麵光亮，隻需進行精磨即可，這在一定程度上極大的節約了成本(材料費用、機加費用、時間成本)。

圖1 傳(chuan) 統熔覆（右）與(yu) 高速熔覆（左）搭接率形式對比

3.塗層致密、平整

高速熔覆單層厚度可達0.15mm,同時通過調整工藝參數塗層厚度在0.15-0.5mm（單層）可調。塗層厚度主要與(yu) 熔覆速度及送粉量等工藝參數有關(guan) ，塗層截麵形貌如圖2所示。

圖2 塗層截麵形貌

 圖3 Fe、Ni、Co基塗層傳(chuan) 統熔覆與(yu) 高速熔覆宏觀形貌對比

4.熱輸入小

高速熔覆對工件的熱輸入小，工件熱變形小，可用於(yu) 加工薄壁件、小型件。傳(chuan) 統熔覆過程中，大部分激光能量集中作用在基材及已熔覆層上，此時由於(yu) 熱膨脹不匹配性等材料物理性能的作用，易在塗層內(nei) 部造成應力集中，對於(yu) 部分硬度較高的塗層，極易在熔覆過程中發生開裂現象。而在超高速熔覆過程中，80%的激光能量作用於(yu) 粉末中，故而基材的形變塗層內(nei) 部殘餘(yu) 應力較少塗層不易開裂。

5.冶金結合

超高速熔覆可實現基體(ti) 與(yu) 合金層冶金結合，如圖藍色Mo曲線所示，Mo形成冶金擴散。通過拉斷試驗與(yu) 600噸壓機結果顯示均無分層及剝落。

圖4 高速熔覆塗層元素線掃描曲線圖（圖片出自天津某單位）

稀釋率較大，基材中大量元素向上擴散，從(cong) 而影響塗層整體(ti) 性能(硬度、耐蝕性)的問題一直是激光熔覆的一大難點，例如45#鋼表麵製備高硬度塗層時，易出現塗層硬度降低的現象。而這些問題在高速熔覆中就不再會(hui) 發生，這是因為(wei) 高速熔覆的稀釋率遠遠低於(yu) 傳(chuan) 統熔覆，大量的能量集中於(yu) 粉末上，基材內(nei) 部的元素沒有足夠的熱驅動力向塗層內(nei) 部擴散，如圖5所示。

圖5 傳(chuan) 統熔覆與(yu) 高速熔覆塗層稀釋率大小對比圖

6.應用廣

激光功率密度大，可熔覆高熔點粉末材料，也可實現銅、鋁、鈦等有色金屬材料的表麵強化。

激光熔覆主要應用於(yu) 對材料的表麵改性（軋輥、齒輪）、對產(chan) 品的表麵修複（轉子、齒輪）和原型製造三個(ge) 方麵。通過持續的技術優(you) 化，該技術可廣泛應用於(yu) 煤炭、冶金、海洋平台、造紙、民用家電、汽車、船舶、石油行業(ye) 。

中科煜宸應用案例1

該鋼輥為(wei) 工作輥中的從(cong) 動輥，材質為(wei) 調製態45鋼，鋼輥之前表麵強化工藝為(wei) 電鍍硬鉻（約70HRC），電鍍層厚度0.08mm。原始電鍍層在實際使用過程中，易發生剝落等問題，因此選用新工藝解決(jue) 該問題。

鋼輥熔覆麵尺寸為(wei) Ф213mm×1555mm，麵積為(wei) S=1.1m²。應用高速熔覆在該基材表麵製備一層0.5mm厚的熔覆層，硬度達到60HRC，且時間僅(jin) 為(wei) 1.5h。

中科煜宸應用案例2

對於(yu) 直徑較小的細直傳(chuan) 輸輥而言，在傳(chuan) 統熔覆過程中易發生變形等問題，因此選用高速熔覆在其表麵製備一層高硬度塗層，其加工過程如圖所示。

超高速激光熔覆設備

中科煜宸自主研發的超高速激光熔覆裝備，配備全國產(chan) 化的超高速熔覆專(zhuan) 用送粉器、高可靠性送粉噴嘴等核心器件；超高速激光熔覆工藝技術通過了一係列的實驗及實際生產(chan) 應用驗證，已能滿足穩定的塗層製備工藝要求。

RC-HSLC-3000高速激光熔覆機床

工藝參數

◆熔覆速度：20-150m/min

◆熱影響區深度：HAZ≤10um

◆使用粉末粒徑：25-53um

◆激光光斑：0.6-1.5mm

◆塗層厚度：0.1-0.5mm

◆稀釋率：≤5%