轻工行业节能提效技术(三) 丨国家工业节能技术应用指南与案例(2022年版)之六

发布时间: 2023-04-26    
    点击数: 907 作者: admin 来源: 工业和信息化部节能与综合利用司

(三)超高速激光熔覆技术


  1.技术适用范围

  适用于轻工行业关键零部件表面强化及再制造工序节能技术改造。


  2.技术原理及工艺

  通过精准控制激光束与粉末流空间作用位置,优化分配激光能量,实现粉末颗粒在基材上方汇聚并熔化至液态,进入基材微熔池,缩短粉末颗粒熔化以及与基材结合凝固所需要时间,提高激光熔覆效率,降低成本。超高速激光熔覆技术工艺流程如图所示。

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超高速激光熔覆技术工艺流程图


  3.技术指标

  (1)熔覆线速度:25~200 米/分钟;熔覆效率:0.5~2.4 平方米/小时;

  (2)粉末利用率:90%;

  (3)表面粗糙度:5~10 微米;

  (4)熔覆层稀释率:<1%;

  (5)熔覆层结合强度:>400 兆帕。


  4.技术功能特性

  (1)可实现关键机械零部件表面的修复及强化;

  (2)根据实际服役工况定制化制备高性能涂层,工艺流程简单,绿色无污染,且效率高、成本低,可有效替代传统电镀工艺。


  5.应用案例

  中煤北京煤矿机械有限责任公司液压支架超高速激光熔覆生产线改造项目,技术提供单位为中机新材料研究院(郑州)有限公司。

  (1)用户用能情况:镀铬车间共有液压支架立柱电镀硬铬生产线 3 条,电镀能力为 6 万立方米/年,实际耗电量 260 万千瓦时/年,废水排放 7000 吨/年,铬污泥排放 500 千克/年。

  (2)实施内容及周期:拆卸车间原有电镀池,进行车间电路、气路改造,搭建超高速激光熔覆设备及生产线 6 条。实施周期 1 年。

  (3)节能减排效果及投资回收期:改造完成后,有效减少废水和铬污泥排放,节电 176 万千瓦时/年,折合节约标准煤 546吨/年,减排 CO2 1514 吨/年。投资回收期 3 年。


  6.预计到 2025 年行业普及率及节能减排能力

  预计到 2025 年市场占有率可达到 80%。可实现节约标准煤 9万吨/年,年减排CO2 25 万吨/年。