导语：超高速激光熔覆，也称为EHLA (Extreme High Speed Laser Cladding)由德国Fraunhofer ILT 发明，被誉为“当前可替代电镀技术最具竞争力的工艺”，在工业界带来革新性技术进步等多个奖项。本期转化果推荐的《高速激光内孔/外壁熔覆成套装备及工艺》由山东金天牛矿山机械有限公司、中科院、英国国家材料实验室、山东大学晶体材料研究所等激光领域科研院所专家联合开发，填补了国内高速激光熔覆成套装备及工艺的空白，解决了送粉稳定性差、熔覆层与本体结合性差以及内孔熔覆高硬度不锈钢加工工艺等难题，熔覆表面硬度高，耐磨、耐腐蚀性强，实现了光-粉在空间的最理想交互，使得粉末熔化更加稳定、能量利用更加高效。
一、研发背景
煤矿液压支架中的核心部件立柱、各类油缸等产品需要表面处理以达到抗腐蚀、抗磨损、延长使用寿命的目的，年需求量可达数百万平方米，市场需求达数十亿元。
现立柱、油缸内孔采用镀铜、环焊不锈钢或铜合金等工艺，寿命短、耐磨性差;外壁采用传统电镀工艺结合强度差、镀层薄、易鼓包脱落，使用寿命短且污染严重，逐渐被市场淘汰。
常规激光熔覆技术虽然在煤矿液压支架上获得了应用，但熔覆效率较低，无法满足大批量、短周期再制造工期需求;工艺适应性有欠缺，无法兼顾小油缸再制造。内孔熔铜技术热输入量大，再制造后油缸收缩量及残余应力大，对缸体的损伤较大;铜焊层对氯离子腐蚀的耐受性差，在含氯离子较多的矿井中易失效，无法大面积取代镀铬工艺;且通常只能熔覆铜等金属材料，耐磨性大打折扣。
针对以上问题，山东金天牛矿山机械有限公司与中科院、英国国家材料实验室、山东大学晶体材料研究所等激光领域领先的科研院所专家合作开发的高速激光内孔/外壁熔覆成套装备及工艺填补了国内空白，解决了送粉稳定性差、熔覆层与本体结合性差以及内孔熔覆高硬度不锈钢加工工艺等难题，熔覆表面硬度高，耐磨、耐腐蚀性强。
二、产品优势
加工效率高，加工精度高，变形量小，加工成本低，对工件的热输入量小，工件变形可控，熔后缸体强度高、硬度高，真正解决了耐磨耐蚀的问题，寿命是镀铬工艺的3-5倍，熔铜工艺的2倍以上。
1.熔覆层硬度高，抗划伤、抗磨损性能更好。
内孔激光熔覆技术采用不锈钢粉末或铜合金粉末为原材料，熔覆层硬度可达HRC35以上。
2.熔覆层耐蚀性更好。
内孔激光熔覆技术所采用的不锈钢粉末或铜合金粉末具有很好的耐腐蚀性能。
3.减少涨缸现象。
熔后缸体调质性能不但不降，反而提高，减少了涨缸现象。
4.更小的熔深。
内孔激光熔覆技术继承了外壁宽光斑激光熔覆技术的特点，其熔深极小，不超过0.1mm，对基体的损伤更小。
5.更低的热输入。
熔覆时大油缸温度不超过70℃，小油缸温度不超过100℃。
三、公司简介
山东金天牛矿山机械有限公司成立于2006年11月，注册资金3066万元，是由新矿集团协庄煤矿原多种经营公司副总牛之平等出资设立。位于山东省新泰市经济开发区新区，西枕东岳泰山，南傍孔子圣都，毗邻104国道、342国道和京沪高速公路，交通十分便利。公司占地面积11400㎡，建筑面积6711㎡。2011年，总资产达4000余万元，销售收入突破6000万元。现有职工近200人，在全国各地设有多家分公司及办事处。
公司主营矿用机械产品的研发、生产和再制造，主要产品有无火花合金护基自旋截齿、高速激光熔覆、中部槽耐磨修复及高同心度低跳动双密封托辊等。
公司申请国家专利40余项，系全国煤炭机械工业优秀企业、全国煤矿专用设备及配件产品定点生产单位、山东省“一企一技术”创新企业、山东科技大学产学研基地、泰安市科技型中小企业、泰安市专利试点企业，并被认定为泰安市企业技术中心。
公司拥有各类国产和进口的专业化研发、生产和检验检测设备180余台，研发的高速激光熔覆技术及装备填补了国内空白;引进国际先进水平的全自动截齿生产线2条，年生产能力60万只;引进国际先进水平的全自动托辊生产线3条，年生产能力30万件。
公司客户遍布全国16省、市、自治区，系国家能源、山东能源、冀中能源、阳煤集团、陕煤集团等多家世界500强矿业集团的长期供应商，产品受到客户广泛好评。
金天牛始终坚持“客户需求为动力，科技创新是根本”的战略方针，逐步形成“利他、敬业、担当、务实、自信”的企业文化。为客户创造价值，为员工创造价值，为社会创造价值，是我们始终不变的承诺!
