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激光熔覆技术:从“熔粉主导”到“熔丝崛起”的多元化革新

激光熔覆技术作为表面工程领域的关键技术,历经数十年迭代,已广泛应用于机械制造、石油化工、航空航天等行业的零部件修复与强化。长期以来,行业存在固化认知——“激光熔覆即激光熔粉”,丝材始终被归为电弧堆焊范畴,与激光熔覆无关。这一认知局限,直至中科中美突破技术瓶颈、将丝材纳入激光熔覆体系,才得以打破,推动激光熔覆技术迈入“熔粉+熔丝”双轨并行的新阶段。

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激光熔丝和激光熔粉技术差异

 

激光熔粉技术:以不锈钢粉、WC粉、镍基合金粉等为原料,凭借粉末颗粒细、激光吸收均匀的特点,能精准控制熔覆层成分与厚度,是当前行业主流方案。但该技术存在明显短板:加工钛、铜、铝等有色金属粉时,易出现气孔缺陷与组织性能不佳的问题;且粉末生产、储运成本高(部分特种粉单价达数千元/公斤),熔覆过程中约15%-30%的粉末会浪费,显著推高整体加工成本。


 

激光熔丝技术:以金属丝材为原料,可选范围更广,涵盖不锈钢丝、镍丝及铜丝、钛丝等有色金属丝,所制涂层的延展性、抗裂性更优,气孔率更低。传统上,因丝材对激光吸收不均,其熔化多依赖电弧;中科中美通过创造性的多光束技术,科学解决单束激光吸收不均的问题,突破激光熔丝技术瓶颈,弥补了熔粉技术在有色金属加工与成本控制上的不足。

 

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激光熔丝产品技术优势

 

 中科中美依靠核心技术研发推出6KW-20KW激光熔丝设备。
 


 

项目技术参数
激光功率6KW-20KW
熔覆材料金属丝材
是否兼容送粉功能
丝材直径1.2-2.0mm‍‍‍
冷却方式水冷
送丝方式中心送丝
是否支持有色金属丝材
丝材沉积效率5kg-15kg/h
适合丝材类型实心丝/药芯丝
可搭载运动机构四维机床/机械臂
熔池监控系统选配
环境氛围系统选配
电源类型AC380

- 粉丝兼容:支持粉末与丝材加工,仅需更换送料机构即可切换功能,有效降低企业设备投入成本。
 

- 丝材适配广:可适配常规电弧焊丝,及铜、钛、铝合金等特殊有色金属丝材,满足多领域加工需求。
 

- 沉积效率高:最大沉积效率达8-10kg/h,远超同功率熔粉设备(2-5kg/h),大幅缩短大尺寸/大面积工件的加工周期。
 

- 复杂路径适配:采用中心送丝设计,无方向限制,可实现3D打印等复杂路径加工。
 

- 成本更低:丝材价格仅为同类型粉末的1/3-1/2,且利用率达100%,显著降低加工成本。
 

- 稳定性强:送丝精度高,熔覆涂层厚度误差≤0.2mm,可达到与高速激光熔粉技术相当的加工效果。

 

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激光熔丝应用前景与潜力

 

结合实际应用与用户反馈,激光熔丝技术在多个场景中具备替代激光熔粉技术的能力,部分场景下甚至成为必选方案:
 


 

 - 内壁熔覆:彻底解决粉末熔覆的积粉、烟尘问题,适用于石油管道、酸碱输送管、火电厂浆液管等内壁加工。
 

- 大面积涂层:针对化工反应釜外壁、桥梁支座防腐层等需求,以不锈钢涂层为例,加工成本较熔粉技术节约30%-50%。
 

- 有色金属加工:熔覆铜丝的孔隙率≤1%(熔粉技术通常超5%),熔覆钛丝无爆炸、火花隐患,可适配航空航天钛合金构件加工。
 

- 金属增材制造:6KW-20KW设备搭配六轴机械臂与变位机,可打印复杂金属工件,目前已在航空工业、科研教学领域推广应用。

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总结展望

 

从“熔粉主导”到“熔丝崛起”,激光熔覆技术的多元化革新,本质是行业对激光技术、材料适配性、成本控制与工艺效率的深度探索。中科中美打破欧美行业技术路线垄断,创造性运用多光束技术,不仅填补全球万瓦级激光熔丝设备的空白,更以“熔粉+熔丝”双技术路线,为不同行业提供灵活解决方案——既保留激光熔粉技术在金属涂层加工中的精准优势,又以熔丝技术破解有色金属加工难题与成本痛点。


 

 随着激光熔丝技术在内壁熔覆、大面积涂层、增材制造等场景的成熟落地,其替代潜力将持续释放。未来,该技术有望推动激光熔覆行业从“单一材料选择”向“全场景技术适配”转型,进一步赋能机械制造、航空航天等领域的绿色化、高效化升级,让激光熔覆技术在激光(再)制造领域发挥更大作用。