船舶上面的許多大型設備如果零部件損壞 , 往往會造成重大經濟損失與危害 , 如發電機關鍵部件的轉子軸 , 因其運行精度高 , 速度快 , 一旦損壞將直接導致整個機組輸出功率下降甚至癱瘓。為保險起見 , 一般都是直接更換損壞的零部件, 但由于船舶行業零部件價格通常比較昂貴 , 而且訂購周期長 , 無法滿足船舶修理的需求。因此船舶修理行業面臨著迫切需要解決的問題: 開發新型價格低廉、能快速并且具有高度可靠性的修復技術。
常用的傳統修復工藝主要有普通焊條堆焊、噴涂和電鍍 , 對于不太重要的零部件 , 這些傳統工藝可以解決問題 ,但對于重要零部件 , 這些傳統工藝方法都存在著不同程度的缺陷 。例如堆焊和電焊容易變形量太大 , 只能用于不太重要的零部件; 而噴涂和電鍍的方法盡管無變形量 , 但它們可修復的厚度有限 , 并且修復層與基材的結合力不強 , 不能應用于高速、沖擊、重載的場合。
激光熔覆利用高能激光束在金屬表面輻照 , 通過迅速熔化、擴展、凝固 , 冷卻在基材表面熔覆一層具有特殊物理、化學或力學性能的材料 , 從而構成一種新的復合材料 , 以彌補機體所缺少的高性能 , 這種復合材料能充分發揮兩者的優勢 , 彌補相互之間的不足。根據工件的工況要求 ,可以熔覆耐熱、耐磨、耐蝕、抗氧化、抗疲勞或具有光、電、磁特性的表面覆層。
與傳統修復中常用的堆焊、噴涂和電鍍等相比 , 激光熔覆有以下優點：
1.熔覆層與基體之間為冶金焊接結合 , 致密且結合強度高 , 不易脫落;
2.在改變或恢復工件的幾何尺寸的同時 , 實現同步表面強化;
3.利用功能材料可實現工件表面性能的定制 , 改變零件的表面性能 , 如耐磨、耐高溫、耐腐蝕等;
4.修復部位熱影響區和熱變形小 , 不改變工件基體的金屬性能;
5.修復過程為機器自動控制 , 保證工件質量;
6.修復效率高 , 工期短;
7. 可以修復多種材質的工件;熔覆層的硬度在 HRC20～HRC60范圍內 , 可以根據使用要求選擇。
由于激光熔覆修復技術所產生的修復層為冶金結合 , 其組織致密 , 結合強度高 , 不易脫落 , 逐漸成為船舶最好的修復工藝之一。結合激光熔覆修復技術的特點與優勢 , 船舶上的各類鋼、鑄鐵、不銹鋼零部件的磨損 ,都可用激光熔覆技術修復 , 修復后的整體性能可達到或超過新的工件。而那些以往在修船行業中令技術人員頭疼的修復難題 , 激光熔覆修復技術更是顯示出它的獨到之處 , 比如軸類的修復 , 激光熔覆修復技術可以使變形量控制在 0. 01 ～0. 02 mm 以內 , 大一點的軸甚至不存在變形; 對于材質為鑄鐵和不銹鋼的工件的修復 , 激光熔覆修復技術同樣能解決問題 , 且效果顯著 , 不出現裂紋; 形狀復雜工件的修復 , 同樣可以精確高效地修復 , 最重要的是激光熔覆修復技術采用的熔覆材料廣泛 ,即可使用與基體相似的材料 , 以達到修復尺寸的目的 , 也可使用性能更優良的合金材料以達到表面改性的目的。這些難題往往是傳統修復工藝難以達到的。
激光熔覆修復技術作為一種全新的工藝, 以其獨特的優勢 , 給船舶修業中修復重要零部件帶來了可能。正如上面所談到的激光熔覆修復技術的多種特性 , 決定了激光在修船行業必定有著廣闊的應用前景。隨著激光熔覆技術在修船行業的廣泛應用 , 將會為修船廠、船東帶來相當可觀的效益, 同時由于節省了材料消耗與報廢 , 對損壞工件進行再制造修復 , 符合國家產業發展政策 , 因而也具有巨大的社會效益, 值得積極推廣應用。
