自工業革命以來，金屬零件磨損后的修復問題始終是一個重要課題。過去，技術人員曾先后采用噴涂、堆焊、電鍍和氣相沉積等傳統工藝進行金屬零件的維護，但這些工藝存在高污染、能耗大、場景局限等痛點。隨著技術進步，激光熔覆逐漸成為主流修復技術，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我們介紹了激光熔覆的應用情況及發展趨勢。
熔舊覆新解決工件變形的核心難題
2013年，海工機械進入機電產品再制造領域，10余年間，見證了激光熔覆技術的快速發展與迭代，并為鋼鐵、風電等產業關鍵部件實現激光再制造，修舊如新，甚至耐磨、耐腐等性能更優異。
激光熔覆技術，是一種先進的表面改性技術，通過高能激光束將金屬粉末熔化并快速凝固，在基材表面形成一層致密、高性能涂層，實現“熔舊覆新”。這一技術能夠修復磨損零件，提升材料的耐磨性、耐高溫、耐腐蝕性，讓金屬重獲新生。
1、解決工件變形核心難題
信總介紹道：“激光熔覆技術的核心在于‘精準’和‘高效’。與傳統焊接或噴涂技術相比，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方案。
“我們通過優化工藝參數，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，有效控制了工件的變形問題。”
海工機械還自主研發了底層算法，用于精確控制熔覆過程。“我們研發的5臺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
控制成本是企業生存的關鍵。對于大型設備零件而言，修補往往比訂購更劃算，這樣不僅成本更低，而且經過維護的零部件更加耐用。
信總介紹，通常修復后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格的1/5，并可節能60%、節材70%、降低污染物排放80%以上。另外，為關鍵部件表面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于工藝和材料選擇。海工機械通過材料配比的研發，建立了核心優勢。
“我們針對不同行業的需求，開發了多種材料配方，比如用于鋼廠層冷輥道的‘三耐’材料（耐磨損、耐高溫、耐腐蝕），熔覆厚度控制在1-2毫米，既能滿足性能要求，又不會增加太多成本。”信總介紹道。
▲鋼廠層冷輥道熔覆效果
熔覆系列助力挑戰高難度異形件加工
目前，海工機械擁有10余臺激光熔覆加工設備，凱普林熔覆系列光纖激光器成為主力軍。信總對此給予了高度評價：“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，不僅熔覆效率高，表面成型好，而且工藝適應性強，適和多種材料表面熔覆，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
凱普林熔覆系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、免維護等優點。
·為激光熔覆工藝量身設計，支持200~1000μm光纖芯徑定制，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。
適合于多種熔覆工藝，高速熔覆、寬帶熔覆、激光淬火以及激光沉積制造工藝要求，可廣泛應用于鋼鐵冶金、煤礦機械、化工行業、航空航天等領域。
▲凱普林6000W/12000W光纖激光器，為激光熔覆量身定制
有了閃電系列助力，唐山海工機械對金屬板材、內徑管道乃至異形件的熔覆加工，輕松自如。從技術含金量上講，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屈指可數，而海工機械是其中的佼佼者。
“對異形件加工，我們的核心優勢在于能夠實現熔覆層的均勻覆蓋，這是保證工件性能的關鍵。”信總說道。
▲熱軋軋機軸承座內孔激光熔覆
▲熔覆后的零部件
作為一種引領未來制造趨勢的先進技術，激光熔覆技術正朝著智能化、綠色制造、多材料復合方向演進，凱普林會繼續發揮技術優勢，與海工機械等合作伙伴攜手，給行業帶來更多驚喜和收獲！（來源：）
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