在我国,近年来传统电镀工艺给企业带来的环保压力非常大,并且使用电镀技术的镀层在质量、性能以及大修周期、修理费用等使用后期的成本维护方面也存在许多缺陷。2016年,工业和信息化部和环境保护部关于印发《水污染防治重点行业清洁生产技术推行方案》,明确建议了激光熔覆技术在取代电镀方面的应用。
超高速激光熔覆技术完成的熔覆涂层冶金质量高、稀释率低、变形小、表面光洁度高,属于先进环保的再制造加工技术,在工业再制造领域能极大地减少企业的后续机加工成本,能有效延长产品使用周期,为企业节省大量后期维修费用。和传统的熔覆激光技术相比,超高速激光熔覆技术的工作效率要快上百倍。普通的激光熔覆技术速率是0.5—2 米/分钟,而超高速激光熔覆技术可达到50—200 米/分钟,镀层速度至少提高了100 倍。超过1平方米/小时的涂层高效率可以使激光熔覆的成本降低到与镀硬铬成本相当。超高速激光熔覆技术的另一个优点是:目前可以在零件表面制备大规模的不同成分涂层,这将有可能生产出在生命周期内不会磨损的创新零件。
分类 | 电镀铬 | 等离子体喷涂 | 火焰超音速喷涂 | 传统激光熔覆 | 超高速激光熔覆 |
材料 | 铬 | 合金粉末 | 合金粉末 | 合金粉末 | 合金粉末 |
厚度(mm) | <0.1 | 3-4 | 0.1-0.4 | 1-2 | 0.02-0.40 |
硬度 (HV) | >700 | Cr-Fe 300 | WC-Cr涂层>1000 | Cr-Fe 500-600 | Cr-Fe 500-600 |
耐磨性 | 较差 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 |
与母材结合 | 物理结合 | 冶金结合 | 冶金结合 | 冶金结合 | 冶金结合 |
基材热输入 | 无 | 大 | 较小 | 较小 | 很小 |
环保性 | 差 | 较好 | 较差 | 好 | 好 |
使用寿命(年) | 1-1.5 | 2-3 | 2-3 | >5 | >3 |
生产成本 | 低 | 中 | 中 | 高 | 低 |
开云手机app下载研发的激光超高速熔覆技术通过一系列试验和工艺优化,获得了可用于实际生产的稳定涂层工艺。
传统激光熔覆粉末进入熔池后被熔化,层厚>500μm,激光扫描速率<1 m/min,沉积面效率10–50cm2/ min。
超高速激光熔覆工艺,激光与粉流充分交互作用,粉末在进入熔池前被激光充分加热至熔融状态,粉末利用率高。熔覆层特点如下:
• 可实现单层厚50–350μm
• 沉积面效率最高可达500cm2/ min
• 稀释率<1%
应用举例:取代电镀硬铬,热敏感材料上的熔覆,铝基材料修复。