賦能綠色能源裝備長效運行,，中科煜宸雙金屬激光熔覆在風(fēng)電行業(yè)的應(yīng)用

導(dǎo)讀：隨著全球能源結(jié)構(gòu)向清潔化轉(zhuǎn)型，風(fēng)電裝機容量持續(xù)攀升,。2024年,，中國風(fēng)電市場繼續(xù)保持高速增長，全國風(fēng)電累計并網(wǎng)容量已達到4.67億千瓦,，位居全球首位,。但風(fēng)電裝備在復(fù)雜工況下的磨損、腐蝕等問題也日益凸顯,。

目前,，風(fēng)力發(fā)電機齒輪箱的失效故障占風(fēng)力發(fā)電機總失效故障的40%，是風(fēng)力發(fā)電機主要的停機故障,。激光熔覆技術(shù)憑借其高效修復(fù),、精準(zhǔn)強化和綠色環(huán)保等特性，正成為風(fēng)電運維領(lǐng)域的核心技術(shù)之一,。

中科煜宸風(fēng)電齒輪箱
激光熔覆解決方案的典型應(yīng)用案例

1.行星中心軸新品表面激光熔覆

• 行星中心軸材料牌號：42CrMo4
• 熔覆材料：Cu合金粉末
  

行星中心軸在風(fēng)電齒輪箱中需承受高載荷,、交變應(yīng)力和復(fù)雜環(huán)境，其質(zhì)量在齒輪箱運行中起著關(guān)鍵作用,，同時隨著降本增效的迫切要求,，行星中心軸新的制造工藝在快速引入。激光熔覆技術(shù)可在行星軸表面制備高潤滑,、耐腐蝕及抗疲勞的合金涂層,，顯著提升行星軸的抗扭強度和耐磨性，延長使用壽命,。

42CrMo4表面激光熔覆Cu合金減磨涂層,，成形表面無凹坑、凸起,、未熔顆粒等缺陷,；波峰波谷高低差小，機加工量小,。車削后表面PT探傷未見裂紋,、孔洞缺陷。

2. 行星架修復(fù)

• 行星架材料牌號：QT700-2A
• 熔覆材料：Ni基合金
  

行星架長期承受風(fēng)電機組的高扭矩,、沖擊載荷及鹽霧腐蝕環(huán)境,，容易受損。針對磨損或損傷的行星架,，激光熔覆可高效精準(zhǔn)實施局部增材修復(fù),，提升表面硬度、耐腐蝕性和抗疲勞性能的同時，能夠‌大幅降低運維成本‌,。

中科煜宸優(yōu)選滿足工藝要求的合金粉末用于行星架軸徑工作面激光熔覆,。對于尺寸缺失較多的行星架，采取層間冷卻多次熔覆方式嚴(yán)格控制質(zhì)量缺陷以滿足熔覆層尺寸要求,，外觀及探傷檢測無裂紋,、夾雜、氣孔,、未熔合等缺陷,。

3. 主軸與齒輪修復(fù)

• 主軸材料牌號：42CrMo4
• 熔覆材料：Fe基合金
  

風(fēng)電主軸和齒輪因長期高負荷運轉(zhuǎn)，表面易發(fā)生磨損,、點蝕和剝落。激光熔覆可對失效區(qū)域完成局部修復(fù),，熔覆層硬度在HRC30以上,，耐磨性提升，同時減少材料浪費,，綜合成本較傳統(tǒng)更換方案降低40%,。

通過復(fù)合制造工藝，實現(xiàn)主軸激光熔覆層殘余應(yīng)力大幅降低,，甚至實現(xiàn)預(yù)置殘余壓應(yīng)力（主軸軸承位激光熔覆后殘余應(yīng)力檢測-312.43MPa）,，提高激光修復(fù)后主軸疲勞強度。

• 行星齒輪材料牌號：42CrMo4
• 熔覆材料：FeCr合金粉體材料
  

針對行星齒輪內(nèi)壁劃傷深度0.5-1mm,、平均硬度55HRC的修復(fù)需求,，采用機器人+轉(zhuǎn)盤激光熔覆加工平臺實施精準(zhǔn)修復(fù)。通過配備內(nèi)孔熔覆激光加工頭,，以螺旋線軌跡對磨損區(qū)域進行熔覆覆蓋,，同時對油孔采用封堵預(yù)處理技術(shù)‌。選擇FeCr合金粉體材料進行單層熔覆1.5mm,，在保證耐磨性提升的同時維持齒輪抗沖擊性能‌,。

4. 箱體維護

• 箱體材料牌號：QT400
• 熔覆材料：Ni基合金
  

齒輪箱箱體孔位存在磨損、拉傷,、磕碰等問題,，影響了零部件的正常運轉(zhuǎn)。激光熔覆技術(shù)可在箱體表面形成耐磨損,、耐蝕合金涂層,，并通過工藝優(yōu)化實現(xiàn)內(nèi)孔高效、高質(zhì)量修復(fù)強化,，提升風(fēng)電機組運行效率,。

針對風(fēng)電齒輪箱箱體內(nèi)孔軸承安裝位的磨損與拉傷問題，采用低熱輸入激光熔覆技術(shù)結(jié)合精細送粉工藝實施修復(fù)‌。在QT400球墨鑄鐵基體表面熔覆鎳基合金粉末,，實現(xiàn)修復(fù)層與基體的梯度冶金結(jié)合‌,，冶金缺陷控制良好，無氣孔,、裂紋缺陷,。

中科煜宸風(fēng)電齒輪箱激光熔覆解決方案不僅解決了關(guān)鍵部件的制造與修復(fù)難題，更以高效,、環(huán)保,、低成本的優(yōu)勢，為風(fēng)電行業(yè)注入長效動力,。從新品制造到后期運維,，中科煜宸致力于以技術(shù)創(chuàng)新推動綠色能源裝備的可持續(xù)發(fā)展，為全球風(fēng)電產(chǎn)業(yè)保駕護航,。