隨著全球能源結構向清潔化轉型，風電裝機容量持續(xù)攀升。2024年，中國風電市場繼續(xù)保持高速增長，全國風電累計并網容量已達到4.67億千瓦，位居全球首位。但風電裝備在復雜工況下的磨損、腐蝕等問題也日益凸顯。

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

中科煜宸風電齒輪箱激光熔覆解決方案的典型應用案例

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電齒輪箱中需承受高載荷、交變應力和復雜環(huán)境，其質量在齒輪箱運行中起著關鍵作用，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

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實施局部增材修復，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格控制質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

主軸材料牌號：42CrMo4

熔覆材料：Fe基合金

風電主軸和齒輪因長期高負荷運轉，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，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%。

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

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壁劃傷深度0.5-1mm、平均硬度55HRC的修復需求，采用機器人+轉盤激光熔覆加工平臺實施精準修復。通過配備內孔熔覆激光加工頭，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處理技術‌。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。激光熔覆技術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)內孔高效、高質量修復強化，提升風電機組運行效率。

針對風電齒輪箱箱體內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結合精細送粉工藝實施修復‌。在QT400球墨鑄鐵基體表面熔覆鎳基合金粉末，實現(xiàn)修復層與基體的梯度冶金結合‌，冶金缺陷控制良好，無氣孔、裂紋缺陷。

轉自：中科煜宸激光

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