激光熔覆作为一种先进的表面处理技术,相比传统电镀工艺具有多方面的显著优势,具体表现在以下几个方面:
1. 结合方式与结合强度
- 激光熔覆:与基体形成冶金结合,结合强度高(600-800 MPa),熔覆层与基体结合牢固
- 电镀:与基体为物理结合,结合力弱,容易造成起泡、开裂、脱落
2. 涂层性能与寿命
- 激光熔覆:熔覆层厚度为0.5-0.6毫米(是电镀层的8-10倍),强度和韧性好,使用寿命是镀铬层的2-5倍以上
- 电镀:镀层厚度一般在0.02-0.05mm(0.03-0.10mm),镀层易碎,易开裂脱落
3. 环保性
- 激光熔覆:绿色工艺,不涉及化学过程,无废气、废水、固体废料,符合国家环保要求
- 电镀:产生含六价铬废水、大量酸洗废水和清洗废水,对人体健康有害,造成水污染和环境破坏
4. 修复与维护
- 激光熔覆:可局部修复,不需要对整个涂层进行处理;修复后可循环使用
- 电镀:局部损坏需要对整个涂层进行电镀,增加了维护成本;电镀不能回收,设备经过两次电镀后通常无法回收利用
5. 热影响与变形
- 激光熔覆:热影响区极小(约0.1-0.2毫米),基材的性能和形状不发生变化
- 电镀:无热影响问题,但电镀本身不涉及热影响
6. 表面质量
- 激光熔覆:熔覆后表面精细平整,精磨后光洁面Ra≤0.8μm,表面光滑
- 电镀:表面易有气泡、微裂纹,质量难以达到高标准要求
7. 适用性与工艺灵活性
- 激光熔覆:可选用的硬面涂层种类繁多,包括铁基、镍基和钴基等合金涂层,能适应不同工况需求
- 电镀:主要为铬镀层,适用范围有限
8. 经济效益
- 激光熔覆:修复后的部件强度可达原强度的90%以上,修复费用不到重置价格的1/5
- 电镀:长期运行成本高,尤其在环保处理方面
实际应用案例
在液压支架维修领域,激光熔覆技术已完全替代传统电镀工艺:
总结
激光熔覆技术相比电镀工艺,不仅在性能上显著提升(强度、耐磨性、耐蚀性),而且在环保性、经济性、适用性等方面都具有明显优势。随着国家对环保要求的不断提高,激光熔覆技术已逐渐成为替代传统电镀工艺的首选绿色再制造技术,尤其在液压支架、矿山机械、港机维修等工业领域得到广泛应用。