向阳生长的激光熔覆技术解析

在激光技术飞速发展的时代，大族光子凭借多年来在激光熔覆技术的高功率光源中的深耕，以及在增材制造熔覆行业的沉淀和积累，积极布局推出了熔覆专用的激光器及行业解决方案，为激光制造应用及科技进步贡献力量。

01/激光熔覆技术介绍

 

激光熔覆技术又称激光增材制造技术，以高能量激光为热源，以自熔性合金粉末、陶瓷粉末和复合粉末等作用于金属表面，形成熔池后快速冷却，形成均匀、致密、厚度可控的冶金层。

形成自熔性熔覆粉末有Fe基、Ni基和Co基，粉末中含有脱氧和自熔作用的Si、B等元素，具有较好的工艺成形性。

陶瓷粉末有碳化物陶瓷粉末、氮化物陶瓷粉末、氧化物陶瓷粉末和硅化物陶瓷粉末，具有较好的耐磨、耐蚀、耐高温和高温抗氧化性能，常被用于制备高温耐磨耐蚀涂层和热障涂层。

复合粉末是指金属材料与陶瓷材料混合或复合而成的合金粉末，它将金属和陶瓷的性能有效结合起来。

这些熔覆材料吸收激光能量后迅速升温熔化，在和外界环境的热交换以及基体热传导的作用下快速降温，产生“液-固相变”。随着温度的进一步下降，组织会发生“固-固相变”，这决定了材料的最终组织。由于激光熔覆快速熔化和快速凝固的特点，熔体的过冷度较大，在非平衡凝固条件下，可生成细晶组织、亚稳定相、非晶态合金等。整体结构强度得到显著提高。

激光熔覆是一种“绿色”的激光加工方式，将引领制造业向高效、节能、环保、智能的方向发展。

02/应用领域十分广泛

我国《“十四五”工业绿色发展规划》中明确提出，要围绕实施工业领域碳达峰行动，构建绿色低碳技术体系、绿色制造支撑体系。激光熔覆发展的核心是针对传统工艺的弊端，利用激光的优势提供更有效率、更高性价比的解决方案。

近年来，随着国产激光器的崛起，带动了光源价格下滑，环保低碳政策越来越严格，激光熔覆设备性价比优势凸显，应用领域不断拓展——激光熔覆技术可应用在航空航天、冶金、工程机械、汽车、船舶、3D增材制造等行业，具有非常广泛的应用前景，如航空发动机钛合金叶片的修复、船用螺旋桨的修复等。

03/熔覆类系列化产品规划 

大族光子熔覆系列产品

产品芯径可定制

大族光子熔覆系列产品解决方案，以高性能激光器为核心光源，配套专用熔覆头及其它光学组件，具备应用范围广、专业性强、修复性能高等特点，已在国内多家龙头企业中得到上线应用。

大族光子熔覆专用激光器具有电光转换效率高、光束质量好、体积紧凑、维护简单等优势，对激光熔覆加工的关键性能指标有着决定性作用：匀化光斑让能量分布更加均匀，激光熔覆表层更加平滑；一体化的结构设计，抗高反能力强，激光熔覆效果好；激光稳定性高，可靠性强，可以显著提高各种类型熔覆场景的工艺质量。满足6000-20000W不同功率段，同时也可定制200-800μm输出芯径。

熔覆系列三代6000-20000W产品规格

04/产品优势

1、功率不稳定度≤±1%（8小时）；

2、电光转换效率最高可达45%；

3、光束平顶分布均匀，熔覆效果更佳；

4、可选配波形编辑功能、总线控制功能，满足多重复合材料熔覆。

光斑平顶分布均匀，熔覆效果更佳

光斑分布3D图和2D图

熔覆激光器可通过对输出光斑能量分布进行整形，使中心和边缘能量强度达到一致，可在加工时同时达到阈值，单次加工范围广，且拥有均匀的表面质量。

光束质量经过整形，熔覆效果更佳

聚焦光斑演化图

光束质量测试图

熔覆激光器可通过对输出光束质量调整，光斑能量分布进行整形，使中心和边缘能量强度达到一致，可在加工的同时达到阈值，单次加工范围广，且拥有均匀的表面质量。

可选配波形编辑功能、总线控制功能，满足多重复合材料熔覆：

针对不同复合材料，可选配波形编辑功能，从而达到不同材料在最佳能量密度下进行加工，不仅降低了焊接蒸气羽烟，还可以使相应效果更佳完美。

总线控制功能，满足多重复合材料熔覆复杂控制，实现数字化转型，助力熔覆应用产业智能化进阶。

05/展望未来

我国的激光制造占全球超过30%的市场，其发展之快也让激光的应用更加广泛。激光熔覆成长为像激光焊接一样的普遍性应用的趋势越来越显著，我们有理由相信，在不远的将来，激光熔覆必将成为激光应用的明日之星。

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审核编辑 黄宇