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 - 工艺

激光熔覆的涂层寿命有时甚至高于电偶涂层。激光熔覆可以通过填丝或使用粉末实现。激光束在试样表面上生成一个熔池,涂层材料(丝状或粉末状)同时被填充到熔池内。激光熔化表面的时间,熔池持续的时间短,冷却速度快。其产生的涂层与基体材料为金相结合,比用热喷涂法更牢固。另外,激光熔覆与镀硬铬相比,对身体几乎没有危害。

二极管激光器的加工优势

二极管激光器的平顶光产生尤为平稳的熔池,从而可以得到晶粒细致、无孔、无裂纹的涂层。因此,后续加工处理可被大大地简化。Fraunhofer ILT 将其研发出的超高速激光熔覆工艺集成到设备中 我们的二极管激光器可以实现超高速激光熔覆(EHLA) 迄今为止,只有使用镀硬铬才能实现超薄涂层的涂覆。

优势总览

  • 激光曝光时间及激光穿透深度
  • 涂层材料与基材为金相连接
  • 激光熔覆涂层比热喷涂涂层更为牢固 
  • 高质量的表面,不易变形、几乎无需后续加工
  • 加工时间短, 高效节能 

应用案例

案例:钻探工具镀层

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,并且需要在没有耐磨保护的情况下达到很高的寿命。这就需要使用激光熔覆来为这些工具牢固穿上一层特殊涂层。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,涂层的寿命比较有限。

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。

Container Landmaschinen

农业机械 - 图片

农业机械

使用Laserline二极管激光器将特质的硬质合金熔覆在可以使锯片、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,稳定的熔池不会产生任何杂质,由于激光产生的热能均匀地分布在表面上,无需担心变形问题。适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。但是就现在的结果来看,寿命至少增加了。

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, 这些物质会减少热交换器寿命。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 。

高速熔覆取代镀硬铬

镀硬铬一直以来都是最成功的涂层法,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应这一应用,因为它的加工速度太慢,且熔覆上的涂层不够薄。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涂层提供了解决办法。最初,这项工艺专门为旋转件的熔覆设计,而在不久的未来,它即将可以用于其他形状的样件上。Laserline高功率激光器被成功应用于高速熔覆中。