通过激光金属沉积 (LMD) 进行表面合金化

1。简介：定制金属蒙皮

机器的设计常常陷入两难境地：核心部件（例如造纸工业中的巨大滚筒或石油开采中的钻头）必须坚固、抗断裂，而且最重要的是便宜。然而，表面必须非常坚硬、耐腐蚀或耐磨。

该解决方案称为用于表面合金化的激光金属沉积 (LMD)。与应用硬金属层的纯涂层（熔覆）相比，激光合金化的目的是通过熔化全新的元素来永久改变表面的化学成分。

2。粉末混合物的魔力

LMD-p（粉末基LMD）通常有多个彼此独立工作的粉末输送机。

工程师可以在焊接过程中改变混合物（分级材料）。它从 100% 低碳钢（与核心完美结合）开始，然后逐渐添加铬和钼，最后用极其坚硬的钴基硬质合金完成顶部毫米。这样可以实现从软到超硬的平滑、无裂纹的过渡（梯度材料），这是世界上任何其他制造方法都无法实现的。

3。激光硬化和表面层精加工

即使不添加粉末，LMD 激光头也是表面细化的强大工具。

• 激光重熔：散焦激光在铸铁上移动并熔化顶层。由于快速冷却（自淬火），材料凝固得非常细晶粒和坚硬（例如莱氏体）。消除铸件中的微裂纹和气孔。
• 局部硬化：激光精确地沿着冲孔工具的重应力边缘移动，精确地加热钢材（低于熔点），从而选择性地仅硬化切削刃，而工具的其余部分保持延展性。

4。工业应用

使用 LMD 进行表面合金化在磨损密集型行业中是不可或缺的：

• 采矿和石油钻探：钻头（钻头）采用碳化钨 (WC) 颗粒（基体钻头）铠装。碳化钨颗粒通过激光嵌入坚韧的钢或镍基体中。
• 成型工具：汽车行业的大型冲压工具在弯曲边缘上具有局部合金化的耐磨铠装层。

5。结论：光的炼金术

激光金属沉积不仅仅是 3D 打印。这是一个冶金炼金术套件。使用激光能量精确地局部改变部件的化学成分的能力极大地延长了重工业系统的使用寿命，节省了大量昂贵的特殊合金（否则必须用于固体材料）并大大减少对环境的影响。