Technologie ultra-vysokorychlostního laserového povlakování: Klíč k řešení problémů opotřebení a koroze průmyslových komponent

I. Identifikace problémů: Konflikt mezi potřebami odolnosti vůči opotřebení a korozi a tradičními technologiemi

V oblastech, jako je letectví a petrochemické inženýrství, představují koroze a opotřebení 80% celkových selhání komponent, což vede k výpadku zařízení a zvýšeným nákladům. Tradiční ochranné technologie mají zřejmé omezení: tvrdé chromování znečišťuje životní prostředí; tepelné postřikovací povlaky mají slabou pevnost vazby; fyzické usazování páry je neefektivní; a tradiční laserové obložení snadno způsobuje deformaci součástek. Proto se ekologická a účinná výroba ochranných povlaků s vysokou odolností vůči opotřebení a korozi stala naléhavým problémem, který je třeba v tomto odvětví vyřešit.

II. Analýza principu: Základní mechanismus a výhody ultra-vysokorychlostního laserového navařování

Technologie ultra-vysokorychlostního laserového navařování (EHLA) je optimalizovaná verze tradičního laserového navařování,

která dosahuje efektivního rozložení energie regulací polohy interakce laseru, prášku a podkladu. Ohnisko laseru a proudu prášku je umístěno nad povrchem podkladu, takže prášek roztaje ještě před dosažením podkladu. V kombinaci s koaxiálním dodáváním prášku dosahuje rychlost navařování 500 m/min, což je desetkrát vyšší účinnost než u tradiční technologie.

Pokud jde o rozdělení energie, 80% laserové energie se používá k roztavení prášku a pouze 20% k zahřátí substrátu, což má tři výhody: míra ředění povlaků je menší než 4%; nízký tepelný příjem do substrátu zabraňuje deformaci; rychlost chlazení 1,08 "Systémy pro snížení emisí" speciálně konstruované pro "systémy pro snížení emisí" speciálně konstruované pro "systémy pro snížení emisí" speciálně konstruované pro "systémy pro snížení emisí" speciálně konstruované pro "systémy pro snížení emisí" speciálně konstru Pokud jde o vybavení, německé ACunity a TRUMPF, stejně jako čínské Xian Zhongke Zhongmei a Xian Jiaotong University, dosáhly průlomů a položily základy pro industrializaci.

III. Scénáře použití: Praktické využití různých nátěrových materiálů

Aplikace EHLA je založena na adaptačních povlaků, které jsou rozděleny na tradiční slitiny a nové materiály:

Mezi tradičními slitinovými povlaky železné slitiny odpovídají ocelovým podkladům a používají se v těžebním a ropném průmyslu (např. nátěry hydraulických stožárů společnosti Shandong Energy); kobaltové slitiny jsou odolné proti vysokým teplotám a používají se u odlitků válců a lopatek turbín; niklové slitiny odolávají korozí za vysokých teplot a jsou vhodné pro potrubí biomasy kotlů.

Povlaky z nových materiálů rozšiřují hranice aplikací: amorfní povlaky na bázi železa (96 % amorfózního obsahu) se používají v přesné mechanice; povlaky z vysokoentropických slitin (např. FeCoNiCrMn) bez trhlin se používají u leteckých motorů; kompozitní povlaky (např. WC zesílené) s tvrdostí a houževnatostí se používají v těžební technice; keramické povlaky ZrB₂-SiC jsou vhodné pro ložiska pracující za vysokých teplot.

IV. Budoucí výhled: Směry technologických průlomů

EHLA musí překonat dva úzká hrdla: za prvé vybudovat systém standardizace, vyvinout speciální povlakové materiály a vytvořit databáze procesů a kvalitativní normy; za druhé integrovat pomocné technologie, zavést ultrazvuková/elektromagnetická pole pro regulaci tavených lázní, podporovat technologie následného zpracování a vyvíjet AI vizuální monitorovací systémy za účelem zlepšení automatizace.

S poklesem nákladů na zařízení se očekává proniknutí EHLA do malých a středních podniků, nahrazení tradičních procesů, stane se dominantní povrchovou inženýrskou technologií, poskytne ekologická a efektivní řešení pro ochranu průmyslových komponent a podpoří kvalitní rozvoj výrobního průmyslu.