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行業(yè)報(bào)告丨激光熔覆工藝行業(yè)應(yīng)用及發(fā)展前景
來源:
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作者:huirui2019
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發(fā)布時(shí)間: 2020-03-13
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目前因部分工業(yè)、能源、機(jī)械等相關(guān)制造廠生產(chǎn)環(huán)境惡劣，工業(yè)設(shè)備零件使用負(fù)荷大，導(dǎo)致一些附加值價(jià)高的金屬零部件腐蝕和磨損。為了延長生產(chǎn)設(shè)備使用壽命，必須給這些零件的外表進(jìn)行提前處理或修復(fù)，因此激光熔覆成為了修復(fù)金屬表面最重要的技術(shù)之一。
激光熔覆以不同的填料方式在被涂覆基體表面上放置選擇的涂層材料，經(jīng)激光輻照使之和基體表面的薄層同時(shí)熔化，并快速凝固后形成稀釋度極低并與基體材料呈冶金結(jié)合的表面涂層，從而顯著改善基體材料表面的耐磨、耐蝕、耐熱、抗氧化及電氣特性等的工藝方法，從而達(dá)到了表面改性或修復(fù)的目的?！皦勖L、精度高、價(jià)格低”是它的三個(gè)特點(diǎn)。
相對于其他激光加工工藝來說，激光熔覆的工藝多樣性、延展性、適應(yīng)性較其他工藝而言有著不可比擬的優(yōu)勢，激光熔覆技術(shù)既滿足了對材料表面特定性能的要求，又節(jié)約了大量的貴重元素，非常受市場歡迎。目前激光熔覆技術(shù)經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，應(yīng)用十分廣泛，特別是在工業(yè)應(yīng)用中，如在航空航天、石油、船舶、工程機(jī)械與核電等行業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。
激光熔覆工藝應(yīng)用廣泛
01航空航天領(lǐng)域
在國內(nèi)高校實(shí)現(xiàn)了大型鋁合金構(gòu)建的激光熔覆形成，是目前激光熔覆技術(shù)最顯著的成就之一。航空發(fā)動機(jī)葉片的再制造存在巨大的市場，葉片材質(zhì)種類比較多，技術(shù)含量較高，切修復(fù)之后的葉片在修復(fù)材料、探傷技術(shù)、壽命評估方面需要做大量的工作。這樣可以盡量避免后期維修需要花費(fèi)巨額資金從國外采購新的零部件。
左:輝銳開發(fā)的高渦葉片進(jìn)氣邊修復(fù)工藝
右:進(jìn)氣邊燒損和葉尖接長激光增材制造修復(fù)成型效果
02石油勘探領(lǐng)域
在石油化工行業(yè)，由于設(shè)備處于長期惡劣工作環(huán)境中，更容易使零部件產(chǎn)生嚴(yán)重腐蝕、劇烈磨損現(xiàn)象、會導(dǎo)致大型昂貴零部件徹底報(bào)廢，列如鉆鋌、無磁鉆鋌、扶正器及震擊器等大型零件。因此，在激光熔覆技術(shù)的再生產(chǎn)的功能下可以使這些零部件恢復(fù)原來的性能，并且加強(qiáng)了這些部件的使用壽命。
輝銳修復(fù)石油鉆具圖
03煤炭開采領(lǐng)域
在煤礦行業(yè)中，由于工作環(huán)境苛刻，對煤礦開采機(jī)械零部件的性能要求較高。液壓立柱的主要失效形式是鍍層的劃傷和鍍層剝落，將嚴(yán)重影響產(chǎn)品的性能和使用壽命，需要進(jìn)行整體維修。鍍層采用高污染的電鍍工藝，而電鍍是我國逐漸要取締的傳統(tǒng)工藝之一。輝銳修復(fù)液壓立柱，表面采用激光熔覆不銹鋼防腐工藝，激光熔覆液壓支架立柱是一種高端技術(shù)產(chǎn)品，有效提高了立柱的防腐蝕性能，延長了使用壽命。因此，采用激光熔覆技術(shù)進(jìn)行液壓立柱的強(qiáng)化有很大市場，也是國家支持的環(huán)境友好、循環(huán)利用的高新技術(shù)，可替代傳統(tǒng)的電鍍工藝。
輝銳修復(fù)液壓立柱圖
04電力行業(yè)
電廠汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子在高速運(yùn)轉(zhuǎn)條件下，轉(zhuǎn)子軸頸存在磨損問題，另外汽輪機(jī)末級、次末級葉片在長時(shí)間的高溫環(huán)境工作條件下常發(fā)生氣濁。汽輪機(jī)為大型裝備而不便于運(yùn)輸，因此需要較高可靠性的激光移動修復(fù)技術(shù)。輝銳的移動修復(fù)設(shè)備完美解決了此類問題，并在現(xiàn)實(shí)中已經(jīng)廣泛得到應(yīng)用。
輝銳轉(zhuǎn)輪室鋼板現(xiàn)場修復(fù)圖
05軌道交通
鋼軌是交通系統(tǒng)的重要組成之一，與列車輪對直接接觸，引導(dǎo)列車行駛。車輪和鋼軌的摩擦損耗是普遍且難以解決的問題，直接影響了列車的平穩(wěn)性和穩(wěn)定性。輝銳使用激光熔覆技術(shù)在表面熔覆一層耐磨層，很好的解決的這一問題，大大提高了修復(fù)產(chǎn)品的耐磨性和使用壽命。
輝銳車輪踏面修復(fù)圖
06模具行業(yè)
玻璃模具、塑料膜具、注塑模具等在使用過程中縫合面易發(fā)生磨損、腐蝕、熱疲勞裂紋、氧化等，導(dǎo)致模具失效。采用激光增材技術(shù)在其表面制備先進(jìn)的高溫耐磨耐蝕鎳基合金涂層，涂層具有優(yōu)異的耐磨、耐蝕、高溫抗氧化與高溫?zé)崞谛阅?，可以大幅度提高模具的使用壽命?/span>
玻璃模具修復(fù)前后對比圖
激光熔覆技術(shù)前景與展望
激光熔覆技術(shù)是一項(xiàng)具有高科技含量的表面改性技術(shù)與裝備維修技術(shù)，它是集材料制備和表面構(gòu)型為一體，是綠色再制造技術(shù)的重要支撐技術(shù)之一，符合國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的高新技術(shù)，其研究和發(fā)展具有重要的理論意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
輝銳集團(tuán)在技術(shù)研究上已經(jīng)取得一定的成果，隨著研究工作的不斷深入，激光再制造技術(shù)的應(yīng)用范圍也將不斷擴(kuò)大。我國有幾萬億元的設(shè)備資產(chǎn)，每年因磨損和腐蝕而使設(shè)備停產(chǎn)、報(bào)廢所造成的損失都愈千億元，這為激光再制造技術(shù)帶來了廣闊的市場應(yīng)用前景。
【原文摘錄于激光制造商情】
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