高速激光熔覆的加工成本是多少(1)

激光熔覆工艺方法及熔覆材料现状激光熔覆工艺是一种非常先进的制造技术，它在材料的表面熔化区域使用激光打底材料，并加热熔化粉末材料，使其与母材表面熔合，从而形成一层薄膜。

该技术将许多先进材料的应用范围扩大到了许多领域，如汽车、航空航天、生物医学、船舶等领域。

本文将介绍激光熔覆工艺的方法和熔覆材料现状。

激光熔覆工艺方法激光熔覆工艺的基本过程分为四步，包括激光打底、粉末喷覆、激光熔化和涂层成型。

激光打底：激光打底是激光熔覆过程中的第一步。

它利用激光束扫描母材表面，形成一定的几何形状，同时使其表面受热，产生熔融和凝固现象。

利用这种方法，在母材表面形成一层具有一定厚度和均匀性的深度热效应区，为下一步的熔覆服务。

粉末喷覆：在激光打底之后，需要在其表面喷覆熔覆粉末。

喷覆粉末是通过高速压缩空气将熔融粉末流向熔融区域。

熔融区中能量密度较高，对于喷出粉末能够快速地加热并熔化，以形成液态熔池。

激光熔化：在喷覆的粉末被加热并融化后，需要使用激光束扫描熔池，使其迅速加热到足够的温度。

当温度达到熔点时，激光束会引起熔池表面的挥发和冷却。

在过程结束之前，需要确保液态熔池内部完全均匀和冷却到足够的固化温度。

涂层成型：最后一步，是将熔融的粉末涂层冷却之后，形成一层新的涂层。

涂层硬度、耐磨性、抗腐蚀性等机械性能均优于传统的材料表面处理方法。

熔覆材料现状几乎所有的金属和合金都可以用于激光熔覆，但选择终究需要考虑实际应用和其相应性能。

激光熔覆的材料种类繁多，可以分成三类：（1）普通材料：包括铁、镍、铝、钛、铜等。

这些材料的熔点低、导热性能好，因此易于按照需要熔化；（2）特殊材料：如陶瓷材料、热塑性塑料、特殊金属等，其加工难度、工艺控制较为复杂；（3）非金属材料：如玻璃、木材、陶瓷、半导体材料等，这些材料需要特殊的工艺控制才能实现激光熔覆。

总而言之，激光熔覆工艺在材料加工、热喷涂、表面改性等领域均需要广泛应用。

随着该技术的不断发展和创新，相信会有更多更优异的材料出现，来满足不同领域的需求。

激光熔覆技术发展现状激光熔覆技术是指利用激光束的高能量浓度，使熔化的金属或非金属粉末在基底上形成一层涂层的技术。

它具有高效、高质、高精度等优点，在航空、航天、汽车、电子、医疗等行业中得到广泛应用。

本文将从技术发展历程、应用领域等方面，对激光熔覆技术的现状进行分析。

一、技术发展历程激光熔覆技术起源于20世纪60年代，最初主要应用于航空航天领域，如修复飞机发动机叶片磨损等。

随着科技的不断进步和工业制造的需求，激光熔覆技术也得到了不断的发展。

目前，激光熔覆技术已经成为一种重要的先进制造技术，广泛应用于航空、航天、汽车、电子、医疗等领域。

二、应用领域1.航空航天领域：激光熔覆技术可以用于修复飞机发动机叶片的磨损、改进航空发动机的设计，提高发动机的工作效率和寿命。

2.汽车制造领域：激光熔覆技术可以用于汽车发动机的制造、制动系统、转向系统和传动系统等零部件的加工，使汽车更加耐用、安全、高效。

3.电子领域：激光熔覆技术可以用于电子元器件的制造，如微电子元件、光电子器件和信息存储器件等。

4.医疗领域：激光熔覆技术可以用于医疗器械的制造，如人工关节、牙齿种植体和假肢等。

三、技术优势1.高效：激光熔覆技术是一种高效的制造技术，可以在短时间内完成复杂的加工任务。

2.高质：激光熔覆技术可以制造出具有高质量表面和内部结构的零部件和工件。

3.高精度：激光熔覆技术具有高精度的特点，可以制造出细小的零部件和工件。

4.节能环保：激光熔覆技术采用粉末材料加工，与传统的加工方式相比，不仅能够节约材料，还能减少能源消耗和废料产生。

四、技术瓶颈激光熔覆技术虽然具有很多优势，但仍然存在着一些技术瓶颈，主要包括：1.成本高：激光熔覆设备的价格相对较高，需要大量的投资。

2.材料选择有限：激光熔覆技术目前只能用于一些高温合金等特殊材料的加工，还不能广泛应用于其他材料的制造。

3.工艺复杂：激光熔覆技术的工艺较为复杂，需要高技能的操作人员和专业的设备维护人员。

激光熔覆工艺流程详细介绍激光熔覆工艺流程详细介绍激光熔覆工艺是一种现代先进的表面修复和涂敷技术，它利用激光束将高温能量输入到工件表面，使其熔化并与涂敷材料相结合，从而实现了对工件表面的修复和再涂覆。

在工业制造领域，激光熔覆工艺广泛应用于提高工件的硬度、耐磨性和耐腐蚀性，同时也可用于修复损坏的零件表面。

激光熔覆工艺流程可以大致分为以下几个步骤：1. 表面准备：在进行激光熔覆之前，首先需要对工件表面进行准备，确保其清洁、平整和无瑕疵。

通常采用砂轮磨削、喷砂或化学清洗等方法对表面进行处理。

2. 涂敷材料选择：根据工件的使用要求和表面修复或改性的目的，选择适合的涂敷材料。

涂敷材料通常是一种粉末或线材形式的合金材料或陶瓷材料。

3. 激光参数设置：根据涂敷材料的性质和所需的涂层特性，设置适当的激光参数。

激光功率、扫描速度和激光束直径等参数的选择将直接影响到涂层的质量和性能。

4. 激光熔覆过程：将激光束聚焦到工件表面的待涂覆区域，使其熔化并与涂敷材料相互作用。

熔化的工件表面将与涂敷材料中的元素相混合，形成新的涂层结构。

5. 涂层质量检测：在激光熔覆完成后，对涂层进行质量检测。

常用的检测方法包括金相显微镜观察、断口分析、硬度测试和粗糙度测量等。

6. 后处理和加工：根据涂层的用途和要求，进行必要的后处理和加工工艺。

常见的后处理方法包括热处理、喷砂、研磨和抛光等。

激光熔覆工艺具有许多优点，包括高能量密度、精密控制和局部加热等。

相比传统的涂敷和修复技术，它能够实现更高的涂敷效率和更好的涂层质量。

激光熔覆还可以实现多层涂覆和复杂几何形状的修复，提供了更多的设计自由度。

然而，激光熔覆工艺也存在一些挑 challenge。

涂敷材料的选择和参数设置需要详细的材料知识和工艺经验。

激光熔覆过程中的热效应可能会导致涂层和工件的应力积累，从而影响涂层的结构和性能stability。

激光熔覆设备的投资和运维成本较高，限制了其在某些领域的广泛应用。

激光熔覆粉末利用率你了解吗？激光熔覆加工中的成本主要包括电费、人工费、场地费、设备耗材、消耗气体以及粉末等。

以市场上现有的ZKZM-6000W高速激光熔覆液压支柱为例，熔覆1m2总费用不到500元，其中金属粉末费用占总费用的80%以上（参考熔覆单位平米面积的各项费用）。

由此可见金属粉末利用率在激光熔覆加工中是一项非常重要的性能指标，很大程度上决定了整个加工的工艺成本多少。

激光熔覆粉末利用率是指熔覆加工中，最终在基体表面形成熔覆层的有效金属粉与熔覆过程中总的粉末消耗量的比例。

工业中测量粉末利用率，可通过计算送粉筒内粉末消耗量与工件最终加工完成（熔覆以及车削完毕后）熔覆层粉末量比较得到。

工业熔覆加工中影响粉末利用率的因素主要有以下几个方面。

（1）金属粉末输送不均匀或者送粉量过大。

（2）气压设置过大，金属粉输出速度过快，粉末之间出现碰撞，金属粉与熔覆基材表面碰撞溅射。

（3）金属粉和激光的作用方式。

同轴送粉（粉包光）技术采用多束金属粉周向环绕单束激光，金属粉流有一定的扩束导致外侧的粉末无法吸收激光融化至基体熔池。

相比较中心送粉（光包粉）技术采用多束激光包围单束金属粉的方式，可充分保证金属粉吸收激光熔融。

实际使用中同轴送粉结构金属粉末利用率为70-80%，而中心送粉结构粉末利用率可达90%以上。

（4）激光光束质量较差，光束发散，能量密度低，尤其在熔覆高熔点材料时，不能很好融化金属粉，导致粉末浪费。

（5）熔覆层后期加工量。

熔覆完成后，后期需要对熔覆层进行车削。

常规激光熔覆层一般为1.2mm厚度，车削厚度为0.7mm;而高速激光熔覆厚度为0.7mm,后期抛磨厚度0.2mm;常规熔覆车削掉的粉末是高速熔覆的3倍多，可见高速激光熔覆粉末利用率远远高于常规熔覆。

针对如何提高粉末利用率，节省加工成本，可从以下几点考虑：①尽量选用高速激光熔覆设备工艺加工，熔覆层薄，避免后期较厚熔覆层的车削浪费。

②选用中心送粉结构设计，粉末利用率相较同轴送粉，显著提高，且后期使用稳定性高。

激光熔覆技术可降低刀具制造成本激光熔覆过程是一个复杂的物理、化学冶金过程，过程中的参数对熔覆件的质量影响很大。

这些参数主要有激光功率、光斑大小、离焦量、送粉速度、扫描速度、熔池温度等,这些参数对熔覆层的表面粗糙度、稀释率、裂纹以及致密性都影响很大。

同时，各种参数之间相互影响，此过程非常复杂。

要想各种方式将这参数对激光熔覆质量的影响控制在一个合理的范围之内。

江苏中科四象激光科技有限公司激光加工中心采用本公司自产3000w高功率全固态激光器，选取800um芯径光纤传输，配合光束积分镜得到均匀的矩形光斑，熔覆时采用氩气保护熔池。

3kW全固态激光器机器人熔覆加工系统图1、3kW全固态激光器机器人加工系统装备图2为刀片及激光熔覆铁基合金的截面形貌图，形貌图中上半部分为熔层，厚度约为1.4mm, 下半部分为基体45钢，从图中可以看出基体与熔覆层之间形成的清晰地熔合线。

图2、刀片及激光熔覆铁基合金的截面形貌图图3为激光熔覆层的显微硬度曲线，从图中可以看出基体-过度区-熔覆区的显微硬度呈梯度分布，激光熔覆区和过度区的硬度值与基体相比有明显提高，熔覆区的平均显微硬度值可达750HV左右，于基体平均硬度300HV相比提高了2.5倍，过度区的显微硬度随着深度的增加而降低，这是由于熔覆层粉末中含有Cr、Si等元素，经过激光加热后，这些元素在熔池中迅速扩散，同时迅速固定在熔覆层中，形成硬质点的弥散分布，造成硬度大幅度提高。

图3、激光熔覆层及其显微硬度曲线综上所述，凭借中科四象高功率全固态激光器的性能特点及在激光熔覆领域独特的工艺优势，采用3kW全固态激光器成功在45钢上熔覆铁基合金涂层，大大提高了材料的硬度，降低了刀具的生产成本，提高了其综合性能，为其在刀具领域的应用奠定了基础。

2024年激光熔覆市场分析现状引言激光熔覆技术是一种利用激光束对材料表面进行高能输入，快速熔化并与基材结合的技术。

它在多个领域有广泛应用，如航空航天、汽车制造、电子设备等。

本文将对激光熔覆市场的现状进行分析。

市场规模据市场调研数据显示，全球激光熔覆市场在过去几年中保持了较高速度的增长。

预计到2025年，该市场规模将达到XX亿美元。

市场驱动因素1. 汽车制造业的增长汽车制造业作为激光熔覆市场的主要需求方之一，持续增长的汽车产量成为市场发展的驱动力。

激光熔覆技术在汽车制造业中的应用可以提高汽车发动机的耐磨性和耐腐蚀性，同时降低了生产成本，因此受到了制造商的青睐。

2. 航空航天行业的需求增加航空航天行业对高性能材料的需求日益增加，而激光熔覆技术能够改善材料表面的性能，提高材料的抗磨损和抗腐蚀性能，因此在航空航天行业的应用前景广阔。

3. 电子设备产业的发展电子设备产业对高精度、高性能材料的需求推动了激光熔覆技术在该领域的应用。

通过激光熔覆，可以加工出具有良好导热性、绝缘性和高可靠性的材料，满足电子设备制造的需求。

市场挑战尽管激光熔覆市场前景广阔，但仍然面临一些挑战。

1. 高成本激光熔覆设备的价格昂贵，这导致了激光熔覆技术在某些中小型企业中的应用受到限制。

2. 技术难题激光熔覆技术的应用需要高水平的技术人才和先进的设备。

技术人才的培养和设备的更新也是市场发展所面临的挑战。

3. 竞争激烈随着市场的发展，竞争也越来越激烈。

专利保护和市场份额的争夺是市场参与者需要面对的问题。

市场前景随着汽车制造业、航空航天行业和电子设备产业的发展，激光熔覆市场前景广阔。

预计未来几年，市场规模将继续扩大，新的应用领域也将不断涌现。

结论激光熔覆市场在汽车制造业、航空航天行业和电子设备产业中有着广泛的应用前景。

尽管市场面临一些挑战，但市场规模仍在不断增长。

未来，随着技术的进一步发展和市场需求的增加，激光熔覆技术有望在更多的领域得到应用。

2024年激光熔覆市场需求分析引言随着现代工业技术的发展，熔覆技术作为一种新型的表面处理技术在工业领域得到广泛应用。

激光熔覆作为熔覆技术的一种重要形式，具有精准、高效、无污染等特点，受到了众多企业的青睐。

本文将对激光熔覆市场需求进行深入分析，探讨该技术在市场中的机遇与挑战，以及未来发展的趋势。

市场需求分析激光熔覆技术的应用领域激光熔覆技术广泛应用于以下领域：1.汽车制造：激光熔覆技术可以用于汽车发动机零部件的表面强化和修复，提高零部件的耐磨性和使用寿命。

2.航空航天：激光熔覆技术可以用于飞机发动机叶片、航空航天零部件等的表面增材制造和修复，提高部件的性能和可靠性。

3.电力行业：激光熔覆技术可以用于电力设备零部件的修复和强化，提高设备的可靠性和使用寿命。

4.石油化工：激光熔覆技术可以用于石油化工设备的修复和强化，提高设备的耐腐蚀性和使用寿命。

市场需求的驱动因素激光熔覆技术在市场中的需求主要受以下因素驱动：1.工业发展需求：随着工业技术的进步和产品性能的要求不断提高，对于材料表面性能的要求也在增加，激光熔覆技术可以有效提升材料表面的性能，满足市场需求。

2.环保要求：激光熔覆技术相比传统的化学物理表面处理方法更加环保，不产生废弃物和污染物，符合现代社会对环境保护的要求。

3.成本效益：激光熔覆技术可以在修复零部件时减少材料的消耗，提高资源利用率，同时也能够减少零部件更换的成本，节约企业的生产成本。

市场机遇与挑战激光熔覆市场面临着机遇和挑战：1.机遇：随着工业技术的发展，对材料表面性能的要求越来越高，激光熔覆技术正好可以满足这一市场需求。

2.挑战：激光熔覆技术的设备价格高昂，技术要求较高，限制了技术的普及和应用范围。

同时，市场竞争也较为激烈，需要企业不断提升技术水平和降低产品成本。

未来发展趋势随着激光熔覆技术的不断发展，未来的发展趋势主要表现在以下几个方面：1.技术创新：激光熔覆技术还存在一些技术难题，例如熔覆层与基板之间的结合强度问题和材料内在应力等，未来需要加大科研力度，加快技术创新的步伐。

超高速熔覆是可实现不同厚度、冶金结合、大面积涂层的快速制备，它以经济、环保的方式克服了其他涂层制备方法的缺点，这种新的方法也可以用于异种材料之间的结合，如在铝合金或铸铁表面制备耐磨和防腐涂层等，在增材制造行业内应用广泛。

超高速率熔覆技术是通过同步送粉添料方式，利用高能密度的束流使添加材料与高速率运动的基体材料表面同时熔化，待快速凝固后形成稀释，与基体呈冶金结合的熔覆层，大大提高熔覆速率，从而显著改善基体材料表面的耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化等工艺特性的工艺方法。

超高速激光熔覆是一种快速激光表面处理技术，主要涉及技术参数分为两个方面，一是激光熔覆过程中，设备的设置参数，称为加工参数；二是熔覆完成后，对熔覆效果质量的测评衡量参数，称为检测参数。

与此同时，激光熔覆是指以不同的添料方式在被熔覆基体表面上放置被选择的涂层材料经激光辐照使之和基体表面一薄层同时熔化，并快速凝固后形成稀释度极低，与基体成冶金结合的表面涂层，达到表面改性或修复的目的，既满足了对材料表面特定性能的要求，又节约了大量的贵重元素。

该产品与堆焊、喷涂、电镀和气相沉积相比，激光熔覆具有稀释度小、组织致密、涂层与基体结合好、适合熔覆材料多以及粒度及含量变化大等特点，因此激光熔覆技术应用前景很广阔。

以上即是南京中科煜宸激光技术有限公司为大家带来的内容介绍，希望对大家能够有所帮助，中科煜宸已成功研发超高速激光熔覆装备，装备配备超高速熔覆专用送粉器、高可靠性送粉喷嘴等核心器件，与煤机、冶金、汽车、航空航天等行业深入合作，与众多企业建立了良好的合作关系。

高速激光熔覆相关技术参数介绍高速激光熔覆是一种快速激光表面处理技术，主要涉及技术参数分为两个方面，一是激光熔覆过程中，设备的调试设置参数，称为加工参数；二是熔覆完成后，对熔覆效果质量的测评衡量参数，称为检测参数。

加工参数主要包括激光功率、光斑形状、光斑尺寸、加工距离、搭接率、熔覆速度、送粉方式、保护气气压共8项关键参数。

（1）激光功率，激光器单位时间内输出的能量。

高速激光熔覆一般用KW级激光器，如ZKZM-2KW和ZKZM-4KW在市场上推广应用较多，可满足大部分的领域使用需求。

（2）光斑形状，常见的光斑形状分圆形和矩形两种，用户根据加工对象特点选择使用。

（3）光斑尺寸，光斑尺寸主要影响光功率密度，即单位面积的光能量大小，同等功率条件下，光斑尺寸越小，光功率密度越大，高功率密度光斑适宜熔覆高熔点的金属粉末。

（4）加工距离，指激光出光口距基体表面的距离。

加工距离过远，金属粉末容易发散，粉末利用率低；加工距离近，激光熔覆头受激光辐射表面温度过高，严重造成粉末堵塞。

（5）搭接率，搭接率是影响熔覆层表面粗糙度的主要因素，搭接率提高，熔覆层表面粗糙度降低。

但搭接部分的均匀性很难得到保证。

每道熔覆层之间相互搭接区域的深度与每道熔覆层正中的深度有所不同，从而影响了整个熔覆层。

高速熔覆的搭接率高达70%-80%(普通熔覆的搭接率为30%-50%)。

（6）熔覆速度，熔覆线速度和熔覆面积速率均可表示熔覆速度大小。

中科中美高速激光熔覆实测线速度为30m/min-100m/min，在熔覆厚度0.2-0.5mm时，熔覆效率每小时0.7-1.2平方米。

（7）送粉方式，高速激光熔覆送粉方式主要有环形送粉和中心送粉两种方式，中心送粉较环形送粉粉末利用率高，但设计难度较大，光束需呈环形围绕送粉管一周，目前市场上环形送粉应用较多。

（8）保护气气压，保护气压力大小加工时可调。

保护气一般使用氮气或氩气，主要用于送粉以及在激光熔覆熔池周围形成保护区域，减少氧化。

激光熔覆工艺是一种利用激光束将金属粉末熔化并喷射到基材表面形成涂层的工艺。

它通常用于提高材料的表面性能，增加抗磨损、抗腐蚀、耐高温等特性。

以下是激光熔覆工艺的一般步骤：
准备工作：准备待熔覆的基材，包括清洁、除油、打磨或预热等步骤，以确保基材表面的干净和良好的附着性。

选取合适的金属粉末：根据所需的涂层性能，选择合适的金属粉末，如不锈钢、镍合金、钴基合金等。

金属粉末的粒径和成分对涂层质量和性能起着重要作用。

激光熔覆：使用高能量密度的激光束，将金属粉末熔化并喷射到基材表面。

激光束在金属粉末上聚焦产生高温，使其瞬间熔化并与基材表面融合。

涂层形成：熔化的金属粉末在激光束的作用下形成涂层，与基材表面冷却结合。

涂层的厚度和结构可以通过调整激光熔覆参数（如功率、扫描速度等）来控制。

涂层处理：根据需要，对涂层进行后续处理，如热处理、表面抛光、机加工等，以达到所需的最终性能和外观。

激光熔覆工艺具有高精度、快速、可控性好等优点。

它可以应用于多种材料和复杂形状的涂层制备，如机械零件、航空航天部件、汽车发动机部件等。

激光熔覆涂层具有优异的粘附力和耐磨性，可提高零部件的使用寿命和性能。