激光熔覆技术在修复风电部件中的应用

激光熔覆是一种表面改性技术，又称激光熔覆或激光熔覆，以高能激光为热源，合金粉末为焊接材料，通过激光与合金粉末同步作用于金属表面，迅速熔化形成熔池，然后迅速凝固形成致密、均匀、厚度可控的冶金结合层。能显着提高金属表面的耐磨性、耐蚀性、耐热性和抗氧化性。

与堆焊、喷涂、电镀和气相沉积相比，激光熔覆具有稀释小、结构致密、涂层与基体结合好、适合熔覆的材料多、粒径和含量变化大等特点。激光熔覆技术的应用前景十分广阔。

从目前激光熔覆的应用来看，主要应用于三个方面：

一、材料表面改性，如燃气轮机叶片、轧辊、齿轮等;

二、产品的表面修复，如转子、模具等。有关资料表明，修复后的零件强度可达原来强度的90%以上，修复成本不到更换件的1/5价格。更重要的是缩短了维修时间，解决了大型企业主要成套设备连续可靠运行所必须解决旋转部件的快速修复问题。

三、快速成型，利用金属粉末的逐层烧结叠加，可以快速制造模型。

 

风电部件是大型风力发电机组的关键部件。包括：轮毂、底座、齿轮箱、行星架、机舱、电机外壳、风机法兰、力矩支架等。

风电部件如主轴、转架等在维修过程中经常会发现毛糙或磨损严重。采用这种特殊修复技术后，可以大大提高零件的二次利用率，降低维修成本，缩短齿轮箱的维修周期。

激光熔覆法修复零件工艺简单、可靠，零件修复过程如下：

1、风电部件修复部位去除疲劳层，一般需要局部磨削或车削，此过程对零件表面粗糙度无特殊要求。

2、根据零件材料特性进行预热处理，防止出现裂纹等缺陷。

3、对预热好的零件进行激光熔覆，国盛激光可以熔覆0.2mm-10mm，如果被修复部位的硬度要求高，熔覆厚度可以相对减少，因为熔覆层越厚，硬度越高，而且如果不进行热处理，大面积熔覆层容易出现裂纹等缺陷。

4、熔覆后进行去应力退火和着色检查，确保激光熔覆后零件无缺陷。

5、精确的激光能量控制，国盛激光确保熔覆层稀释率控制在3%以内。

6、风电部件加工熔覆层，使其符合图纸尺寸要求。

该技术除了用于各种零件和模具的修复外，还可以广泛应用于耐磨耐蚀复合钢板的快速制造、耐磨件的表面改性、各种失效件的修复以及高性能复合材料零件、模具快速制造等，其市场潜力巨大，经济效益非常可观，具有十分广阔的应用和推广前景。

审核编辑 黄宇