辉锐锡青铜熔覆工艺 | 赋能风电滑动轴承产业化新突破

在全球工业装备高速化、重载化、精密化浪潮下，风电滑动轴承的服役性能面临更高挑战。传统滚动轴承齿轮箱存在功率损耗高（20-25%）、发电效率受限等瓶颈，而滑动轴承凭借无接触式运行特性，实现齿轮箱能效跃升（发电量提升0.5%）、理论寿命突破30年的颠覆性优势，成为大兆瓦风电机组长周期收益的核心支撑。

长期困扰行业的电镀、喷涂、离心铸造等传统工艺，存在结合强度低、孔隙率高、热影响区大等缺陷，容易产生偏析、缩孔、缩松等问题，难以满足高端滑动轴承的性能要求。辉锐以激光定向能量沉积（LDED）技术革新破局，创新推出锡青铜熔覆工艺，通过将具备特殊性能的合金涂覆到滑动轴承上，为其加持上足够稳定、足够平整、足够轻薄的覆层，致密度远高于离心铸造锡青铜工艺，轴承表面涂层寿命较传统方案实现指数级跨越，为风电装备全生命周期价值重构提供硬核技术方案。

齿轮激光熔覆前后对比

辉锐通过高能激光束实现锡青铜粉末与基材的冶金结合，形成致密均匀的熔覆层，突破三大技术壁垒：

加工工件：轴类件

检测结果：在42CrMo钢表面宽光斑激光熔覆锡青铜合金，熔覆层厚度均匀，无宏观缺陷。

腐蚀后LDED锡青铜金相分析表明：相较于离心铸造，冷却速率提升显著影响微观组织演变。过冷度增加促使形核率提高并抑制晶粒生长，形成等轴晶结构，晶粒尺寸显著减小，δ相由晶粒内部逐渐转移在晶界处析出。

LDED制备锡青铜腐蚀前后金相结果

LDED锡青铜微观组织分析表明：SEM观察未见明显宏观孔隙，呈现"软硬相"复合结构特征，与XRD及金相表征结果一致。相较于铸造工艺，LDED显著改善了Sn元素偏析问题，元素成分含量与合金粉末一致，晶粒尺寸更加细小，δ相细小均匀分布，这种组织特征使材料兼具优异的延展性与耐磨性能。

LDED制备锡青铜SEM结果

离心铸造和LDED锡青铜的XRD 谱图

作为国家级专精特新"小巨人"，辉锐创新开发出轴类件超高速激光熔覆专用设备（全防护版），该设备集高端配置、前沿技术于一身，搭载自研智能软件，配备专用激光头、喷嘴、送粉器等核心组件，确保精度与效率；具备激光熔覆再制造功能，可实现熔覆速度、送粉量、激光功率等参数的精确设定和控制；设备整体集成度更高，外观更加美观，操作性和可靠性更高。

轴类件超高速激光熔覆专用设备

1. 高效加工与高精度修复

采用高能激光束聚焦，精确控制熔覆层的厚度和形状，快速熔化金属粉实现与基材形成冶金结合，确保修复后的轴类件精度达到设计要求。

2. 涂层性能优异

在轴类件表面熔覆具有优异耐磨、耐蚀、抗高温氧化等性能的合金涂层，显著提高滑动轴类件使用寿命。

3. 适用性广泛

适用于多种材质的轴类件表面强化与修复，包括铸铁、铜合金等常见轴类件材料，实现一机多用。

4. 智能化与可视化操作

配备自动化控制系统和智能化操作界面，支持自动运行和远程监控。修复过程可视化，实时显示温度、速度、厚度等关键参数，便于操作人员及时调整工艺，确保最佳修复效果。

5. 定制化服务

可根据客户的具体需求提供定制化的激光熔覆解决方案，包括设备配置、工艺参数调整、熔覆材料选择等方面的定制化服务，以确保客户获得最佳的修复效果和经济效益。

6. 系统操作简便

软硬件系统具有良好的开放性与可操作性，操作界面人性化设计，操作方便简洁，降低操作难度，提高工作效率。

加工工件：滑动轴承

检测结果：对工件熔覆层进行车削加工，按照ISO 4386-3:2018（E）无损渗透检测标准进行判定，熔覆层外观质量可以达到A级验收标准。

金相测试：熔覆层沿深度方向硬度分布均匀，对基材的热输入热影响区较小，一般在200μm以内。

结合强度测试：

基材：45#钢

工艺：LDED制备锡青铜涂层

测试结果：根据国际标准ISO 4386-2进行结合强度测试实验，经测试铜合金与基材结合强度Rch稳定大于300 Mpa。

结合强度测试结果

其他应用场景：

在"双碳"目标引领全球能源革命的今天，风电产业正肩负着构建新型能源体系的历史使命。辉锐深耕激光增材技术领域十余载，以突破性的锡青铜熔覆工艺破解了高端滑动轴承制造的"卡脖子"难题，推动风电装备全生命周期价值提升迈入新纪元。

据了解，未来辉锐始终秉持“为客户提供专业化、高品质的产品和服务，满足客户对先进制造技术的更高要求”使命，持续加大研发投入，深耕极端工况材料体系开发与智能化工艺迭代，构建起覆盖海陆空全场景的装备延寿解决方案矩阵，将激光熔覆技术的精密可控、高效低碳特性延伸至更多关键零部件制造领域，推动高端装备制造业向"零缺陷、零浪费、零失效"的可持续发展目标加速进化。