激光再制造
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激光再制造技术及典型应用
煜宸激光
2012.11
目录
一、企业简介 二、激光再制造技术 三、专业化发展与取得的成果 四、激光再制造技术的核心价值理念 五、激光再制造典型案例 六、其它业务
一、企业简介
煜宸激光是由激光技术领
域科技领军人才邢飞博士及其技术、经营团队 创立的、以激光成套装备、激光加工技术、激 光显示、激光测量及激光核心器件研发与生产 为主营业务高科技集团公司。主要从事激光显 示技术、半导体及全固态激光器研发、激光再 制造、激光焊接、激光切割、激光打孔等技术 的开发和工业应用，以及激光加工成套装备的 研制和产业推广。是一家真正拥有自主知识产 权和核心技术的高科技企业，目标是打造成国 内外激光领域的具备国际竞争力的激光技术产 业集团。
17.6 14.2 81
59 50.2 85
二、激光再制造技术简介
激光熔覆技术特点： 2、基体材料在激光加工过程中仅表面微熔，微熔层为0.05-
0.1mm。基体热影响区极小，一般为0.1-0.2mm。
0.05-0.1mm 0.1-0.2mm
图一、激光熔覆热影响区示意图
激光熔覆热影响区是氩弧焊的十分之一。
二、激wk.baidu.com再制造技术简介
激光作用物理过程
时间
激光束 过程
材料
冲击强化过程 激光能量的吸收过程
激光熔覆技术是利用大功率激光束聚集 能量极高的特点，瞬间将被加工件表面
微熔，同时使零件表面预置或与激光束 同步自动送置的合金粉完全熔化，获得
与基体冶金结合的致密覆层。
材料的加热过程
材料的融化与气化过程
材料的凝固过程 10-9 ~1-20 s
二、激光再制造技术简介
激光熔覆技术——
激光熔覆技术为激光再制造技术的核心。 是指在被涂覆基体表面上，以不同的添料方式 放置选择的涂层材料，经激光辐照使之和基体 表面薄层同时熔化，快速凝固后形成稀 释度极低、与基体金属呈冶金结合的涂 层，从而显著改善基体材料表面的耐磨 、耐蚀、耐热、抗氧化等性能的工艺方 法。
第一代设备：大功率CO2激光成套设备 第二代设备：大功率全固态激光成套设备 第三代设备：大功率半导体直接输出
全智能激光成套设备
三、专业化发展与取得的成果
1、激光再制造成套设备：
第一代设备：大功率CO2激光成套设备 激光功率：2～10KW 激光波长：10.6微米 激光激光加工效率（5KW) 激光熔覆：0.05平方米（1毫米厚） 激光合金化：0.15平方米 激光相变强化：0.25平方米
激光束与材料相互作用的物理过程
二、激光再制造技术简介
激光熔覆技术特点：
1、激光熔覆层与基体为冶金结合,结合强度不低于原基体 材料的90%。
样件种类
Σb（MPa）
σ0.2（MPa）
δ5（%）
Ak（J）
基材 50%熔覆层 50%基材
百分比/%
841
834
99 基材：2Cr13
676 665 98
金属粉：RCF-202
激光熔覆技术特点：
6、激光熔覆复合层组织由底层、 中间层以及面层组成的各具特点 的梯度功能材料，底层具有与基 体浸润性好、结合强度高等特点； 中间层具有一定强度和硬度、抗 裂性好等优点；面层具有抗冲刷、 耐磨损和耐腐蚀等性能，使修复 后的设备在安全和使用性能上更 加有保障。
激光熔覆复合层组织示意图
二、激光再制造技术简介
二、激光再制造技术简介
激光淬火技术—— 是利用聚焦后的激光束入射到金属材料表面，使
其温度迅速升高到相变点以上，当激光移开后，由于 仍处于低温的内层材料的快速导热作用，使受热表层 快速冷却到马氏体相变点以下，进而实现工件的表面 相变硬化。 激光表面合金化技术——
是利用高能密度的激光束快速加热熔 化特性，使基材表层和添加的合金元素熔 化混合，从而改变金属表面层的化学成分、 组织和性能，形成以原基材为基的新的表 面合金层。
一、企业简介
煜宸公司目前拥有的核心技术团队包含国内外十 余名知名的激光领域专家，其中院士、研究员、博士 及博士生导师8人；同时，煜宸公司依托与中国科学 院上海光学精密 机械研究所、中科院南京先进激光技 术研究院、东北大 学先进激光技术研究院、南京大学 固体微结构物理国家重点实验室、北京工业大学激光 院、北京航空航天大学特种功能材料与表面技术重点 实验室、西北工业大学凝固技术国家重点实验室、沈 阳工业大学材料学院、沈阳航空航天大学航空制造工 艺数字化国防重点实验室、辽宁科技大学等知名科研 院所的科技与人才合作，共同主持或参与公司重点产 品的技术研发。
激光加工技术体系
激光熔覆专用激光设备
基本技术
激 光 加 工 技 术 体 系
相关技术
激光熔覆专用材料 激光熔覆专用工装设计与制造 激光熔覆工艺技术
强度计算与寿命评估技术 无损检测与缺陷判断技术 故障诊断与失效分析技术 行业机组技术 激光再制造技术标准
三、专业化发展与取得的成果
1、激光再制造成套设备： 专业研发、三代设备、千万资金投入。
图二、氩弧焊热影响区示意图
二、激光再制造技术简介
激光熔覆技术特点：
3、激光加工过程中基体温升不超过 80℃，激光加工后基本无热变形。
4、激光熔覆技术可控性好，易实现 自动化控制。
5、熔覆层与基体均无粗大的铸造组 织,熔覆层及其界面组织致密，晶体 细小，无孔洞、夹杂、裂纹等缺陷。
二、激光再制造技术简介
三、专业化发展与取得的成果
1、激光再制造成套设备： 第二代设备：全固态激光加工成套系统
激光功率：0.5～1.2KW 激光波长：1.06微米 激光加工效率：0.05平方米（0.3毫米） 使用范围：移动式现场加工
三、专业化发展与取得的成果
1、激光再制造成套设备： 第三代设备：半导体直接输出激光加工成套系统
激光功率：2.5～4KW 激光波长：980纳米 激光加工效率（2.4KW) 激光熔覆：0.08平方米（1毫米厚） 激光合金化：0.2平方米
二、激光再制造技术简介
激光再制造技术——
是一种先进修复技术，它集激光熔覆 加工工艺技术、激光熔覆材料技术和其他 多种技术于一体，不仅可以使损伤 的零部件恢复外形尺寸，还可以使 其使用性能达到甚至超过新品的水 平。而再制造成本只是新品的50%， 节能60%，节材70%，是重大工程装 备修复新的发展方向。
煜宸激光
2012.11
目录
一、企业简介 二、激光再制造技术 三、专业化发展与取得的成果 四、激光再制造技术的核心价值理念 五、激光再制造典型案例 六、其它业务
一、企业简介
煜宸激光是由激光技术领
域科技领军人才邢飞博士及其技术、经营团队 创立的、以激光成套装备、激光加工技术、激 光显示、激光测量及激光核心器件研发与生产 为主营业务高科技集团公司。主要从事激光显 示技术、半导体及全固态激光器研发、激光再 制造、激光焊接、激光切割、激光打孔等技术 的开发和工业应用，以及激光加工成套装备的 研制和产业推广。是一家真正拥有自主知识产 权和核心技术的高科技企业，目标是打造成国 内外激光领域的具备国际竞争力的激光技术产 业集团。
17.6 14.2 81
59 50.2 85
二、激光再制造技术简介
激光熔覆技术特点： 2、基体材料在激光加工过程中仅表面微熔，微熔层为0.05-
0.1mm。基体热影响区极小，一般为0.1-0.2mm。
0.05-0.1mm 0.1-0.2mm
图一、激光熔覆热影响区示意图
激光熔覆热影响区是氩弧焊的十分之一。
二、激wk.baidu.com再制造技术简介
激光作用物理过程
时间
激光束 过程
材料
冲击强化过程 激光能量的吸收过程
激光熔覆技术是利用大功率激光束聚集 能量极高的特点，瞬间将被加工件表面
微熔，同时使零件表面预置或与激光束 同步自动送置的合金粉完全熔化，获得
与基体冶金结合的致密覆层。
材料的加热过程
材料的融化与气化过程
材料的凝固过程 10-9 ~1-20 s
二、激光再制造技术简介
激光熔覆技术——
激光熔覆技术为激光再制造技术的核心。 是指在被涂覆基体表面上，以不同的添料方式 放置选择的涂层材料，经激光辐照使之和基体 表面薄层同时熔化，快速凝固后形成稀 释度极低、与基体金属呈冶金结合的涂 层，从而显著改善基体材料表面的耐磨 、耐蚀、耐热、抗氧化等性能的工艺方 法。
第一代设备：大功率CO2激光成套设备 第二代设备：大功率全固态激光成套设备 第三代设备：大功率半导体直接输出
全智能激光成套设备
三、专业化发展与取得的成果
1、激光再制造成套设备：
第一代设备：大功率CO2激光成套设备 激光功率：2～10KW 激光波长：10.6微米 激光激光加工效率（5KW) 激光熔覆：0.05平方米（1毫米厚） 激光合金化：0.15平方米 激光相变强化：0.25平方米
激光束与材料相互作用的物理过程
二、激光再制造技术简介
激光熔覆技术特点：
1、激光熔覆层与基体为冶金结合,结合强度不低于原基体 材料的90%。
样件种类
Σb（MPa）
σ0.2（MPa）
δ5（%）
Ak（J）
基材 50%熔覆层 50%基材
百分比/%
841
834
99 基材：2Cr13
676 665 98
金属粉：RCF-202
激光熔覆技术特点：
6、激光熔覆复合层组织由底层、 中间层以及面层组成的各具特点 的梯度功能材料，底层具有与基 体浸润性好、结合强度高等特点； 中间层具有一定强度和硬度、抗 裂性好等优点；面层具有抗冲刷、 耐磨损和耐腐蚀等性能，使修复 后的设备在安全和使用性能上更 加有保障。
激光熔覆复合层组织示意图
二、激光再制造技术简介
二、激光再制造技术简介
激光淬火技术—— 是利用聚焦后的激光束入射到金属材料表面，使
其温度迅速升高到相变点以上，当激光移开后，由于 仍处于低温的内层材料的快速导热作用，使受热表层 快速冷却到马氏体相变点以下，进而实现工件的表面 相变硬化。 激光表面合金化技术——
是利用高能密度的激光束快速加热熔 化特性，使基材表层和添加的合金元素熔 化混合，从而改变金属表面层的化学成分、 组织和性能，形成以原基材为基的新的表 面合金层。
一、企业简介
煜宸公司目前拥有的核心技术团队包含国内外十 余名知名的激光领域专家，其中院士、研究员、博士 及博士生导师8人；同时，煜宸公司依托与中国科学 院上海光学精密 机械研究所、中科院南京先进激光技 术研究院、东北大 学先进激光技术研究院、南京大学 固体微结构物理国家重点实验室、北京工业大学激光 院、北京航空航天大学特种功能材料与表面技术重点 实验室、西北工业大学凝固技术国家重点实验室、沈 阳工业大学材料学院、沈阳航空航天大学航空制造工 艺数字化国防重点实验室、辽宁科技大学等知名科研 院所的科技与人才合作，共同主持或参与公司重点产 品的技术研发。
激光加工技术体系
激光熔覆专用激光设备
基本技术
激 光 加 工 技 术 体 系
相关技术
激光熔覆专用材料 激光熔覆专用工装设计与制造 激光熔覆工艺技术
强度计算与寿命评估技术 无损检测与缺陷判断技术 故障诊断与失效分析技术 行业机组技术 激光再制造技术标准
三、专业化发展与取得的成果
1、激光再制造成套设备： 专业研发、三代设备、千万资金投入。
图二、氩弧焊热影响区示意图
二、激光再制造技术简介
激光熔覆技术特点：
3、激光加工过程中基体温升不超过 80℃，激光加工后基本无热变形。
4、激光熔覆技术可控性好，易实现 自动化控制。
5、熔覆层与基体均无粗大的铸造组 织,熔覆层及其界面组织致密，晶体 细小，无孔洞、夹杂、裂纹等缺陷。
二、激光再制造技术简介
三、专业化发展与取得的成果
1、激光再制造成套设备： 第二代设备：全固态激光加工成套系统
激光功率：0.5～1.2KW 激光波长：1.06微米 激光加工效率：0.05平方米（0.3毫米） 使用范围：移动式现场加工
三、专业化发展与取得的成果
1、激光再制造成套设备： 第三代设备：半导体直接输出激光加工成套系统
激光功率：2.5～4KW 激光波长：980纳米 激光加工效率（2.4KW) 激光熔覆：0.08平方米（1毫米厚） 激光合金化：0.2平方米
二、激光再制造技术简介
激光再制造技术——
是一种先进修复技术，它集激光熔覆 加工工艺技术、激光熔覆材料技术和其他 多种技术于一体，不仅可以使损伤 的零部件恢复外形尺寸，还可以使 其使用性能达到甚至超过新品的水 平。而再制造成本只是新品的50%， 节能60%，节材70%，是重大工程装 备修复新的发展方向。