服务
激光金属沉积 (LMD) / 激光堆焊 (Laser Cladding)
填充材料(粉末或线材)与激光束直接作用的技术,通过在基材表面上构建一层材料保持不变——这被称为激光堆焊
过程
激光堆焊,也称为激光金属沉积(LMD)或直接能量沉积(DED),使用金属合金粉末或金属线材来增强金属组件的表面。
激光堆焊过程使用激光束在金属基材上形成熔池。金属粉末或金属线材直接注入熔池,沉积的金属随后在受控且一致的模式下冷却,与基材形成完整的冶金结合。
在激光堆焊中,激光束以选定的光斑大小对工件进行聚焦或解聚焦。粉末涂层材料通过惰性气体通过粉末喷嘴输送到熔池中。
激光光学系统和粉末喷嘴沿着工件表面移动,沉积单轨、完整层或甚至是大体积堆积。
这有助于实现以下优点:
- 低热影响区(HAZ)。
- 与基材的低稀释率[2](约5%),从而提高涂层性能。
- 冶金结合,带来最高的抗冲击性。
- 低热输入,导致可忽略的变形。
- 高过程可靠性和可重复性。
- 高沉积效率[3],通过使用粉末材料(80-95%)。
- 高多样化的沉积选项。
与此同时,粉末或线材形式的填充材料被转移到熔池区域,熔化并在基材表面形成涂层。
由于该过程在部件或工作头的运动中进行,我们在表面上构建所谓的具有定义大小的焊接接头(宽度通常等于激光束的光斑大小)。
最近,传统激光堆焊(激光金属沉积)的一个非常受欢迎的子变体是高速激光堆焊技术,因其在涂层应用中的显著优势,越来越受到工业用户的关注,主要原因如下:
- 高速激光堆焊提供更高的处理效率。
- 更高的加工精度。
- 更低的未来加工成本。
- 对工件的热输入量最小,可以减少工件变形等好处。
极高速激光应用(EHLA)或高速激光堆焊(HSLC)沉积过程,是由德国激光技术研究所“Fraunhofer ILT”发明的一种新型涂层工艺,已显示出在大规模涂层生产中具有颠覆性潜力,作为一种绿色技术,能够实现高速、高材料效率和低能耗。
EHLA / HSLC在许多方面被认为优于竞争性的新的和成熟的涂层技术,无论是作为涂层工艺,还是在结果涂层的性能和特性方面,能够有效保护免受腐蚀、磨损、侵蚀和高温环境的影响。
EHLA / HSLC 工艺的优点:
- 高效率和快速速度:处理效率(1.5-3.0m²/h),线速度可达300m/min,显著提高了堆焊效率。
- 平滑的堆焊层:堆焊完成后,可以立即进行磨削和抛光,无需转动,从而显著节省材料和加工成本。
- 堆焊层厚度可变,从非常薄到较厚:薄堆焊层(0.2mm-0.3mm),中等堆焊层(0.3mm-1.5mm),厚堆焊层(0.3mm-1.5mm)均可实现,厚度可调,并且在某些情况下,可以实现多层堆焊,方便快捷。
- 热输入低,工件不易变形:高速堆焊对工件的热输入低,工件的热变形程度低,可用于加工薄壁和小型组件。
- 稀释率低:稀释率可调至3%,有助于保持堆焊涂层的高质量性能。
- 可加工的有色金属:由于能够对铜、铝、钛等有色金属材料进行表面强化,因此非常适用于有色金属的研究和分析。
- 激光焊接接头的功率密度高:能够堆焊高熔点粉末材料。
- 节能环保,广泛应用:在高速堆焊过程中不会产生“三废”,突破了多个传统堆焊应用领域的限制,广泛应用于多种领域。目前,它已成为替代电镀的一种可行且成功的方法。




