超高速激光熔覆在中国的发展前景!
激光熔覆践行绿色制造
激光熔覆技术是材料表面改性技术的一种重要方法,利用高能密度的激光束将具有不同成分、性能的合金与基材表面快速熔化,在基材表面形成与基材具有完全不同成分和性能的合金层的快速凝固过程。在快速热作用下,基体受热影响极小,无变形。熔层合金自成体系,其组织致密,晶粒细化,硬度和强韧性提高,表面性能大大改善。激光熔覆技术解决了传统电焊、氩弧焊等热加工过程中不可避免的热变形、热疲劳损伤等一系列技术难题。
相对于其他激光加工工艺来说,激光熔覆的工艺多样性、延展性、适应性较其他工艺而言有着不可比拟的优势,激光熔覆技术既满足了对材料表面特定性能的要求,又节约了大量的贵重元素,非常受市场欢迎。目前激光熔覆技术经过数十年的发展,应用十分广泛,特别是在工业应用中,如在航空航天、石油、船舶、工程机械与核电等行业中得到了广泛应用。
激光熔覆技术是绿色再制造技术的重要支撑技术之一,符合国家可持续发展战略的高新技术。我国科学工作者在基础理论研究方面处在国际先进水平,为激光熔覆技术的发展做出了巨大的贡献。但另一方面,激光熔覆技术的应用水平和规模还不能适应市场的需求。需要解决工程应用中的关键技术,研究开发专用的合金粉末体系,开发专用的粉末输送装置与技术,系统研究无损伤修复的工艺方法,建立质量保证和评价体系,加大力度,培养工程应用方面的人才,相信在制造业市场竞争日趋激烈的今天,激光熔覆技术大有可为。
在过去很长一段时间,激光再制造在全球激光学术界都受到很大关注,欧洲、美国、日本、俄罗斯等国家都有深入研究,并广泛用于航空航天、国防军工,以及民用产品上。
中国激光熔覆概况
目前我国从事激光再制造的民用企业大约40-50家,规模大的已经数亿元,而小的则在千万元以下。全年我国激光再制造的产值超过25亿元,服务修复各个产业核心产品价值数百亿元,为我国减少了许多重要行业的损失。在军工方面的装甲军备、舰船等也有很多应用,目前难以统计。
超高速激光熔覆带来行业颠覆
激光熔覆取代镀烙
国内普通立柱是通过表面镀烙方法,来实现表面防生锈、防腐蚀,因为镀烙层耐磨性差,其寿命(lifetime)为1-1.5年,镀烙层会出现起皮、脱皮的现象,从而乳化液就会腐蚀立柱表面,影响液压支架的使用效果。
通过激光强化处理后的立柱,其基体表面硬度达到HV410。激光技术在立柱表面工程技术上的应用,是利用激光束能量高度集中、方向高度集中的特性,在大气环境下进行无污染操作,在廉价金属材料表面形成一层硬度高、无裂纹,且与基体呈冶金结合的高性能涂层,将金属良好的坚韧性和涂层材料的高硬度、高化学稳定性、高耐磨性结合起来,创新了高性能涂层的生产工艺。