激光熔覆技術優勢對比
目前，國內替代電鍍技術的解決方案主要為激光再加工技術，該技術逐漸成為新的行業發展方向。該技術核心在于利用激光熔覆技術代替電鍍硬鉻，用激光淬火替代高頻淬火、中頻淬火，同時利用激光技術進行滲氮表面處理，不僅有效控制了電鍍的污染問題，還大大節省了生產成本，整個修復過程不受作業環境的影響。其中，激光熔覆技術采用激光在零件基體表面涂覆高性能金屬材料，由于激光束極高的能量致使熔覆材料和母材同時熔化，快速冷卻后形成完美的冶金結合涂層，從而顯著改善零件表面的耐磨損、耐腐蝕、耐高溫、抗氧化等特性。相對于傳統鍍鉻工藝，激光熔覆是一種綠色制造工藝，在生產工藝上更為簡單、能耗更低，生產過程中不產生廢水、廢氣等污染物，大大節約了處理廢棄物的成本，另外，激光熔覆材料與基材的結合是冶金結合，不會出現涂層剝落、分層等現象。涂層硬度、韌性、耐腐性等性能均優于傳統的鍍鉻工藝。
熔覆與電鍍價格對比
經研究加工批量化軸類零件成本表明，使用傳統鍍鉻工藝服務做電鍍厚度0.10mm的價格與輝銳用超高速激光熔覆工藝服務熔覆0.5mm厚度的價格基本相當，隨著國家及地方環保政策的進一步落地及強硬實施，以上電鍍成本均有較大幅度的上調，使得熔覆價格與電鍍價格越來越接近。另外，鑒于熔覆功能層的使用壽命周期遠高于電鍍涂層的使用壽命周期，對于煤機最終用戶來說，采用新技術的產品比采用傳統技術的產品更能節省運營成本，亦即未來市場會主動傾向于激光熔覆技術的大面積推廣以替代傳統電鍍工藝。
高速熔覆設備
針對煤機液壓立柱批量生產的需求，提高設備使用效率和性價比，輝銳在二代超高速設備基礎上研發了的專用激光超高速熔覆的系列設備。采用堅實鑄造床身和成熟的多軸數控系統，操作簡便，經濟實用。
圖1 超高速熔覆設備UHS-iCoating? C636，回轉直徑600mm，加工行程3m
圖2 車削復合超高速熔覆設備UHS-iCoating? H658A，回轉直徑800mm，加工行程4.5m
煤機行業應用案例
液壓立柱修復
高速激光熔覆設備進行液壓立柱激光熔覆，其圖片及效果如下圖。由于超高速激光熔覆的涂層表面光潔度較高，熔覆后的表面直接精磨掉0.05mm即可見光，達到Ra0.4。
圖3 立柱修復圖
立柱整體熔覆采用線形光斑，熔覆效率高，熔覆效果好，表面平整。機器采用直線程序，螺旋形熔覆。熔覆完成之后立柱表面無明顯缺陷，熔覆厚度達到原始尺寸并留有加工余量。
圖4 線形光斑熔覆效果
鏈輪修復
經過不同熔覆修復方案的嘗試及修改，最終針對鏈窩工作面失效修復問題，采用逆向建模—激光立體成型修復嚴重部位，示教熔覆強化整體工作面，兩種方式結合，靈活使用。相對傳統堆焊+表面淬火方式，可以有效節省工序，且修復層冶金結合良好、無缺陷。
圖5 鏈輪熔覆效果
圖6 橫截面與縱截面微觀金相
煤機刮板與截齒修復
刮板機槽板表面原始硬度約HRC40，單個槽板熔覆尺寸1650mm*100mm。采用輝銳移動設備四點式噴嘴熔覆Fe-S03粉末，熔覆厚度約4mm，熔覆層硬度達到HRC48。
圖7 刮板槽板修復
采煤機鉆頭截齒待修復區域原氏硬度約HRC50，用移動設備四點式噴嘴熔覆，熔覆效果如下圖所示。熔覆層硬度經測試達到HRC55。設計相應的工件固定定位工裝，免除示教過程，操作人員只需進行簡單的工件上下料，提高生產效率，實行批量化修復。
圖8 熔覆前后對比圖
各種軸類件修復
激光熔覆可對各類電機轉子軸、減速機傳動軸、軸頸磨損部位進行增材修復，不僅恢復尺寸，還可采用更高性能材料，提高零件耐磨性能延長使用壽命。
圖9 對煤礦裝備的各種軸類件進行激光熔覆修復
內件修復
輝銳針對管件內壁修復率先自主研發了高速內徑激光熔覆設備，可以修復最小直徑為120MM的管道，修復深度可達2米。該設備解決了傳統激光熔覆設備修復管道內壁受限和修復結構復雜零件激光頭受限問題。
圖10 內孔激光修復
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