2022年激光熔覆行业现状及研究进展

激光行业相关政策2022年激光熔覆行业现状及研究进展一、激光熔覆行业概况1、定义激光熔覆(LaserCladding)亦称激光熔敷或激光包覆，是一种新的表面改性技术。它通过在基材表面添加熔覆材料，并利用高能密度的激光束使之与基材表面薄层一起熔凝的方法，在基层表面形成冶金结合的添料熔覆层。2、激光熔覆与硬铬电镀对比激光熔覆有望替代传统涂层制备工艺。激光熔覆是将涂层材料放置于基体表面，经激光辐照使之与基体表面浅薄层同时熔化，并快速凝固后形成稀释度极低，与基体材料成冶金结合的表面涂层，从而显著改善基体材料表面的耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化及电气特性等的工艺方法。与传统的硬铬电镀、热喷涂、堆焊等方法相比，激光熔覆具有效率高，更环保等优势。激光熔覆与硬铬电镀性能对比3、优点激光熔覆技术以粉末冶金技术为基础，是采用高能量激光束将高性能材料瞬间熔化，在被加工工件表面凝固形成高性能功能材料层的技术。相比于其他表面强化技术(堆焊、热喷涂、电镀等)，激光熔覆技术具有以下优点：激光熔覆技术的优点二、激光行业发展政策分析激光行业作为战略性新兴行业，国家不断出台相关政策对行业的发展进行扶持。政策的制定从技术突破、产业发展和应用拓展三个方向出发，鼓励激光企业自主创新掌握核心技术并促进其与高端制造的深度融合，从而构建完善的激光制造产业体系。资料来源：ResearchandMarkets，华经产业研究院整理三、激光熔覆行业现状 (一)全球全球激光熔覆市场规模不端增长。数据显示，2021年全球激光熔覆市场规模约为4.83亿美元，预计2026年全球激光熔覆市场规模将达到8.23亿美元，2021-2026年CAGR为11.25%。2021-2026年全球激光熔覆市场规模及预测 (二)中国1、激光产业近年来，受益于国家政策以及应用市场的不断增大，我国激光产业逐渐进入高速发展时期。数据显示，我国激光设备产量从2016年的5.58万台迅速增长至2021年的20.19万台，期间年均复合增速为29.33%。2016-2021年中国激光设备产量及增速3、激光熔覆设备销售收入目前，激光熔覆技术所应用的材料已涵盖钛合金、高温合金、铁基合金、铝合金、难熔合金、非晶合金、陶瓷以及梯度材料等，在航空航天领域中高性能复杂构建和生物制造领域中多孔复杂结构制造具有显著优势。2021年我国激光熔覆设备市场销售收入达到42.8亿元，同比上升21.53%，预计2022年将增至48.1亿元。2016-2022年中国激光熔覆设备市场销售收入及增速四、激光熔覆技术研究进展合作顶尖高校产学研联合研发，红蓝混合激光器解决高反材料成形难题。铝合金较低的熔点和较差的耐磨性限制了其在高耐磨和高温工况领域的应用，在铝合金基体上熔覆铜基材料可以在确保导热性的前提下提高铝合金表面的耐高温性和耐磨性。然而，铝合金和铜合金对传统的1064nm波长的红外激光的吸收率仅有7%和5%，加工时需要较高的功率，但高功率的激光会导致熔池稳定责任编辑：songfei_HN349性较差。高反金属对蓝光激光的吸收率高，铝合金和铜合金对450纳米蓝色激光的吸收率可达到14.5%和65%。但蓝色激光器的功率较低，导致零件的致密度较差。联赢激光和上海交大联合研发，将高功率红外激光和低功率蓝光激光复合，解决了蓝光激光器的低功率密度和大功率红外激光的稳定性问题。不同国家高反材料激光熔覆技术研究进展五、激光熔覆行业发展建议激光熔覆技术在我国经过多年发展已趋于成熟，取得了数千项科技成果，大量运用于工业生产中，为传统产业升级、优化产品质量提供了新方法。虽然激光熔覆技术已日趋完善，但仍然存在部分问题需亟待解决。1、开发熔覆材料的专用体系。熔覆材料是影响激光熔覆技术发展的决定性因素，一直以来，激光熔覆由于缺少属于自己的专用粉末材料，常用热喷涂材料代替进行激光熔覆，但这不能满足激光熔覆技术的要求，反而会造成熔覆层因为流动性不好而产生气孔、开裂、夹杂等问题，影响熔覆层质量。2、研制新型设备。研发功率大、寿命高、体积小和便于携带的激光熔覆设备，进一步减少环境因素对设备的影响以适应规模化生产和加工，提高生产效率；加强控制系统的优化，使其更为精确，并逐步实现自动化和一体化的生产方式。3、开发新工艺。鉴于目前激光熔覆技术存在的气孔、成分及组织不均匀、开裂及裂纹等缺陷，可以考虑开发激光熔覆与其他激光增材制造技术的复合新技术，汇集两种技术的优点，同时克服各自存在的问题，