典型应用	技术特质	质量优势
1）电机转轴磨损尺寸的恢复	选用与基体相当的合金粉	激光熔覆后工件变形小
2）电极辊耐腐蚀层的熔覆	采用不锈钢合金粉末	熔覆层金属无显微缺陷
3）铝挤压模的抗高温氧化层	熔覆镍基合金粉末	熔覆层为冶金焊接结合
4）蜗轮叶片抗高温磨蚀层	采用钴基合金粉末	合金层固溶量高，寿命长
5）冷作模具的耐磨合金层	熔覆高硬度合金粉	结合强度高，不脱落
6）大型轧辊激光熔覆	选用优于基体的合金粉末	激光熔覆层不开裂
7）铝、铜合金的耐磨层	熔覆高强度的合金粉	熔覆层硬度高，耐磨性好

 

2. 多功能激光表面处理设备

 

激光表面工程技术使用的多功能激光热处理设备，可以完成激光相变强化、激光熔凝淬火、激光合金化和激光熔覆等工作。在石化、冶金、机械制造等行业，采用激光表面处理设备大幅增加了产品附加值，不仅用于新产品的制造和强化，还可以对磨损零件进行激光熔覆修复，产生良好的经济效益。

 

大型激光熔覆与热处理设备	为攀钢制造的轧辊激光强化设备	瓦轮辊激光淬火设备

 

(1) 设备配置

 

激光器: 一般为5kW横流CO2激光器，最大输出功率5.5kw。可以根据客户需求选择不同类型和功率的激光器。

 

大型多功能加工机床: 激光加工机床的加工尺寸范围一般为：长5.5米，直径Φ2.6米。对延伸形的特殊工件，可加工的尺寸范围更大。本激光加工机床一般为悬臂加工系统，可进行多工位的激光加工。

 

六轴四联动数控系统: 本机床配置有六轴四联动数控系统，可以对复杂形状工件进行精密激光加工。也可根据客户实际需求设计。

 

(2) 设备特点:

 

根据应用对象的不同，激光表面工程技术所对应的成套设备有多种结构形式，具备多种功能。目前常用的设备系统是基于CO2气体激光器的多功能激光加工系统，其具有的显著特点如下：

(1) 多功能激光热处理设备可以进行的激光表面处理技术包括：激光相变淬火、激光熔凝淬火、激光合金化和激光熔覆

(2) 华中科技大学激光先进制造技术研究室在激光加工技术和成套设备方面具有丰富的经验，所研制的激光加工设备在冶金、石化、机械制造、内燃机、造纸、汽轮发电机等行业得到了广泛的应用。

(3) 华中科技大学激光先进制造技术研究室在激光熔覆专用合金粉末研制方面具有丰富的经验，研制的系列合金粉末包括：高韧性合金粉末、高耐磨合金粉末和耐高温合金粉末等几十种牌号，得到广泛应用。

(4) 华中科技大学激光先进制造技术研究室研制的激光熔覆自动送粉器具有精度高，性能稳定的特点，已经出口到美国通用电器公司。所研制的专用激光相变淬火和激光熔凝淬火涂料吸光率高、淬火效果好。

 

3. 新型激光热处理装备与应用

 

新型激光器包括二极管激光器和光纤激光器，具有电光转换效率高、可以用光纤传输的特点。采用工业机器人系统的激光表面强化设备，可以对型面复杂的大型模具进行三维精密淬火，确保模具的淬火质量。基于二极管激光器及光纤激光器的多功能激光加工系统的应用具有独特的技术优势，其应用领域更加广泛。

 

(1) 基于二极管激光器及光纤激光器的多功能激光加工系统

 

半导体激光、光纤激光的波长范围为0.8～1.07μm，因此，金属对这类激光的吸收率高于CO2激光，这类激光加工设备系统运行成本较低，是激光表面工程领域新的应用方向。

 

(2) 基于工业机器人的多功能激光加工设备

 

基于工业机器人的多功能激光加工设备，是与光纤传输的新型激光器配套使用的设备，该激光加工系统对于复杂三维形状的工件具有突出的技术优势，在大型模具激光淬火和激光熔覆修复等方面具有广阔的应用前景。

 

半导体激光热处理设备	光纤激光多功能加工设备