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激光熔覆技术如何让零部件重获新生？凯普林华北用户揭秘！

 

自工业革命以来，金属零件磨损后的修复问题始终是一个重要课题。过去，技术人员曾先后采用喷涂、堆焊、电镀和气相沉积等传统工艺进行金属零件的维护，但这些工艺存在高污染、能耗大、场景局限等痛点。随着技术进步，激光熔覆逐渐成为主流修复技术，在多领域实现应用替代。

在华北地区最大的激光熔覆加工基地，唐山市海工机械设备有限公司总经理信建忠为我们介绍了激光熔覆的应用情况及发展趋势。

熔旧覆新
解决工件变形的核心难题
 

2013年，海工机械进入机电产品再制造领域，10余年间，见证了激光熔覆技术的快速发展与迭代，并为钢铁、风电等产业关键部件实现激光再制造，修旧如新，甚至耐磨、耐腐等性能更优异。

激光熔覆技术，是一种先进的表面改性技术，通过高能激光束将金属粉末熔化并快速凝固，在基材表面形成一层致密、高性能涂层，实现“熔旧覆新”。这一技术能够修复磨损零件，提升材料的耐磨性、耐高温、耐腐蚀性，让金属重获新生。
解决工件变形核心难题
信总介绍道：“激光熔覆技术的核心在于‘精准’和‘高效’。与传统焊接或喷涂技术相比，激光熔覆可实现更精细加工，同时减少热影响区，避免基材变形、裂纹等缺陷。”
在激光熔覆工艺中，工件变形是一大难题，尤其是裂纹和气孔问题非常棘手。海工机械通过多年实践，总结出一套行之有效的解决方案。
“我们通过优化工艺参数，比如激光功率、扫描速度和粉末输送速率，结合预热和缓冷技术，有效控制了工件的变形问题。”
 
海工机械还自主研发了底层算法，用于精确控制熔覆过程。“我们研发的5台新设备都采用了这套算法，能根据工件的形状、材料和位置自动调整加工参数，确保熔覆层的均匀性和一致性。”信总补充道。
 
修补比重置更划算
控制成本是企业生存的关键。对于大型设备零件而言，修补往往比订购更划算，这样不仅成本更低，而且经过维护的零部件更加耐用。
信总介绍，通常修复后的零部件强度可达到原强度的90%以上，但其熔覆成本不到重置价格的1/5，并可节能60%、节材70%、降低污染物排放80%以上。另外，为关键部件表面镀上一层超耐磨抗蚀合金，可大大提高使用寿命。
激光熔覆的效果主要取决于工艺和材料选择。海工机械通过材料配比的研发，建立了核心优势。
“我们针对不同行业的需求，开发了多种材料配方，比如用于钢厂层冷辊道的‘三耐’材料（耐磨损、耐高温、耐腐蚀），熔覆厚度控制在1-2毫米，既能满足性能要求，又不会增加太多成本。”信总介绍道。
▲钢厂层冷辊道熔覆效果
熔覆系列
助力挑战高难度异形件加工
 
目前，海工机械拥有10余台激光熔覆加工设备，凯普林熔覆系列光纤激光器成为主力军。信总对此给予了高度评价：“凯普林激光器功率稳定、光束质量好，特别适合激光熔覆加工需求，不仅熔覆效率高，表面成型好，而且工艺适应性强，适和多种材料表面熔覆，如镍基、钴基，甚至铜合金、碳化钨等。”
▲熔覆设备采用凯普林闪电6000W光纤激光器
凯普林熔覆系列光纤激光器具有电光转换效率高、能量分布均匀、结构紧凑、免维护等优点。
  • 为激光熔覆工艺量身设计，支持200~1000μm光纤芯径定制，匀化光斑输出；
  • 显著提升熔覆质量，降低激光熔覆材料稀释率，减少飞溅，避免脆性材料裂纹及气孔缺陷；
  • 铁基、镍基、钴基、钛合金等材料熔覆层致密，结合强度高，工艺适应性强，熔覆效率高等。
适合于多种熔覆工艺，高速熔覆、宽带熔覆、激光淬火以及激光沉积制造工艺要求，可广泛应用于钢铁冶金、煤矿机械、化工行业、航空航天等领域。
▲凯普林6000W/12000W光纤激光器，为激光熔覆量身定制
有了闪电系列助力，唐山海工机械对金属板材、内径管道乃至异形件的熔覆加工，轻松自如。从技术含金量上讲，异形件和大型零件的熔覆难度更高，不过当前擅长异形件熔覆的企业屈指可数，而海工机械是其中的佼佼者。
“对异形件加工，我们的核心优势在于能够实现熔覆层的均匀覆盖，这是保证工件性能的关键。”信总说道。
▲热轧轧机轴承座内孔激光熔覆    
▲熔覆后的零部件
作为一种引领未来制造趋势的先进技术，激光熔覆技术正朝着智能化、绿色制造、多材料复合方向演进，凯普林会继续发挥技术优势，与海工机械等合作伙伴携手，给行业带来更多惊喜和收获！

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