激光熔覆

无气孔、无裂纹、高寿命的熔覆层-高质量的表面-卓越的持久性

激光熔覆的工艺

激光熔覆可以使用填丝或送粉的方式。激光束在工件表面生成一个熔池，涂覆材料（焊丝或焊粉）同时熔化于熔池内。激光熔覆加工迅速，材料不易变形。熔覆层与基材金相结合，比热喷涂法更牢固。与镀硬铬相比，不会危害人体健康。

二极管激光器的加工优势

二极管激光器的平顶光所产生的熔池非常平稳，工件上的熔覆层晶粒细致、无孔、无裂纹，几乎无需返工。弗劳恩霍夫研究所将我们的二极管激光器集成于他们研发的超高速激光熔覆系统(EHLA) 中。Laserline 的二极管激光器可以实现超薄熔覆层。在这之前，只有镀硬铬才能实现这一工艺。

优势总览

激光熔覆加工速度快、效果好
熔覆层与基材金相结合
激光熔覆层比热喷涂涂层更为牢固
加工表面质量高、不易变形、几乎无需返工
加工时间短, 高效节能

Friction between the brake disc and brake lining produces fine dust, which accounts for a relevant proportion of the total fine dust load. New coating technologies make it possible to manufacture low-wear brake discs with significantly reduced fine dust emissions. An additional layer on the base material - tungsten carbide, for example - achieves high abrasion resistance and enables the particularly economical production of a new generation of brake discs.

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应用案例

Laserlien_Technogenia_cladding — Source: Technogenia

钻探工具

石油、天然气工业领域的发展离不开高性能的钻孔工具。它们不仅要能承受巨大应力，在没有耐磨保护的情况下无法达到很长的使用寿命。这就需要使用激光熔覆来为这些工具熔覆一层牢固的特殊涂层。激光熔覆工艺正成为这一应用的标准加工方法。Laserline的LDF与LDM二极管激光器在该应用领域上取得了卓越的成果：其产生的熔池异常平稳，可有效地防止基材的变形；所生成的涂层紧密地粘连于基材上。而使用传统的镀硬铬法，例如等离子熔覆，熔覆层的寿命比较有限。

Technolgenia公司使用Laserline二极管激光及特制碳化钨粉末为石油、采矿、金属和造纸业的客户提供耐磨抗腐蚀的表面熔覆方案。

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农业机械 - 图片

农业机械

使用Laserline二极管激光器将碳合金熔覆层熔覆于锯片、圆盘耙或对刃表面可提高其耐磨性与抗腐蚀性。熔覆过程中，熔池非常稳定；由于激光产生的热能均匀地分布在表面上，无需担心材料变形。使用的涂层材料为碳化铁，碳化钨或碳化铬。

矿山液压缸镀层

激光熔覆用于矿业，例如煤矿采集的技术设备中液压缸熔覆的市场不断增长。液压缸的镀层在当地环境下很容易被腐蚀，这会让密封性变差。这时就会需要新的镀层。通常情况下会采用镀铬。这种镀层越来越多地被激光熔覆层取代，因为激光熔覆层寿命更长。寿命具体增偿多少还无法进行数字统计，就现在的结果来看，寿命至少提升了一倍。

热交换器的熔覆

主要应用是保护金属热交换器在接触高度腐蚀性的气体和液体时不受腐蚀，这些物质会降低热交换器寿命。这里会用到硬度低的镍合金。这会减少裂缝的产生，并可以生成1 mm厚度的熔覆层。即使在高温环境下也可以在面对腐蚀性物质时提供保护。一台6 kW 的二极管激光器可以在令人满意的加工时间内完成100 m²部件表面的熔覆。熔覆速率可达8 kg/h。

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high-speed-laser-cladding — Source: Fraunhofer ILT

高速熔覆取代镀硬铬

镀硬铬一直以来都是最成功的镀层法，但是由于它对环境危害大，目前面临着在欧洲范围禁止推广使用的情况。因此，工业用户都寻求新的涂层方案。迄今为止，激光熔覆似乎并不适用于这一应用，因为它的加工速度太慢，且熔覆层不够薄。然而，德国弗朗霍夫激光研究所ILT的专利研发工艺，超高速激光熔覆(EHLA)为快速实现非常薄的熔覆层提供了解决方案。最初，这项工艺专门为旋转件的熔覆而设计，而在不久的未来，它也可以用于其他零件的熔覆。