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超高速激光熔覆技术的新高度和新征程

2021-07-10 04:28:34

2016年,当超高速激光熔覆技术还处于实验室阶段时,以市场需求为导向,围绕粉体材料、核心部件、加工工艺、模块化系统设备和前后处理技术五大模块制定R&D战略,不断攻克技术应用难点。2019年成为全球前列基于超高速激光熔覆技术实现规模化生产的企业。目前已在煤炭机械、钢铁、石油、海洋等领域实现了大批量工艺验证。得到了客户的一致认可。


  效率高,粉末利用率高,表面平整;


  采用自主研发的超高速激光熔覆系统和核心工艺技术,生产效率提高到0.8 ~ 1.6 m/h,粉末利用率超过95%。在煤机行业的许多产品中,如大直径中筒、活动立柱、大长径比换挡、平衡活塞杆等。实现了24h内连续、稳定、大规模生产。同时,经过工艺的不断优化,涂层的表面粗糙度达到了Ra  25m,可以直接抛光光滑平整的表面。与传统的三次后处理相比,减少了两次加工工序,显著降低了运输、加工和人工成本。目前,超高速激光熔覆技术在煤机产品表面涂层制备领域的市场份额逐年增加,技术成熟度已通过实际生产的检验,有望在未来1-2年内大规模替代电镀和常规熔覆技术,成为一项具有广阔应用前景的激光绿色制造技术。


  低热输入:


  超高速激光熔覆技术在超高线速度和低功率的作用下,线能量极小,可在小熔池内实现涂层熔覆,对基体热影响小,热影响区宽度至少可控制在10m以内,因此超高速激光熔覆对小直径、大纵横比工件具有很大优势。经过公司R&D人员的技术攻关,超高速激光熔覆技术已应用于远洋船舶涡轮增压器轴(10mm)、发动机平衡轴(70mm)等高精度产品的修复。修复后的工件几乎没有变形,有效避免了尺寸超差导致的报废,通过再制造为客户节省了大量成本。由此可见,超高速激光熔覆技术在超精密、高附加值、热敏材料的修复市场具有不可估量的应用潜力。


  低稀释率、高性能:


  超高速激光熔覆技术在高冷却速率、高冷凝速率和高搭接率的条件下,通过控制涂层组织的生长和相析出,可以实现均匀、细小、分散、致密的析出等特殊组织,涂层性能可以适应各种复杂的工况。另一方面,超高速激光熔覆技术制备的涂层稀释率可控制在3%以内,有效避免了基体成分对涂层性能的污染,且由于其冶金结合特性,涂层具有较高的结合强度。近日,亚琛联合科技有限公司技术团队通过优化粉体材料成分,建立微观组织与性能之间的相关性,优化涂层性能,制备出一种能够适应高温、高(交变)应力和高热应力的强化涂层。硬度可达HRC65以上。钢厂轧辊、导辊、导板等产品的实际机器试验表明,涂层的耐磨寿命可达原材料的6倍。该技术也适用于石油和工程机械行业的各种产品,如油泵柱塞、耐磨套筒、销轴、工程机械活塞杆等。凭借长期的技术积累,为不同行业、不同应用条件的产品开发了多种制造工艺和设备。未来,它将继续坚持应用型技术创新

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