Hoogwaardige oppervlaktebehandelingsoplossingen voor de scheepsbouw en offshore-industrie

--Lasercladdingtechnologie maakt het mogelijk om de prestaties van scheepsbouwapparatuur gedurende de volledige levenscyclus te verbeteren.

I. Industrie-uitdagingen en kernbehoeften

Scheepsbouwkundige apparatuur wordt lange tijd blootgesteld aan corrosie door zoutnevel, biologische aanhechting, hoge drukschokken en extreme temperatuurverschillen, wat resulteert in problemen zoals slijtage, corrosie en vermoeidheidsscheuren in belangrijke onderdelen. Volgens statistieken is ongeveer 60% van de kosten van scheepsonderhoud afkomstig van de reparatie van oppervlakteschade, terwijl traditionele reparatietechnologieën (zoals surfacing en galvanisatie) gebreken vertonen zoals grote thermische vervorming, lage hechtsterkte en korte levensduur van de coating712.

Ons bedrijf richt zich op de pijnpunten op dit gebied en neemt lasercladdingtechnologie als kern, combineert synchroon poedertoevoerproces en aangepast legeringspoeder en biedt een volledige processervice van reparatie van oude onderdelen tot pre-versterking van nieuwe producten. Dit helpt belangrijke onderdelen zoals scheepsvoortstuwingssystemen, dekmachines en rompstructuren om een ontwrichtende upgrade van 5-10 keer de slijtvastheid te verhogen, de levensduur van zoutnevelcorrosie te verlengen tot 15 jaar en “stabiliteit bij hoge temperaturen van meer dan 800℃”.

Ⅱ. Classificatie van kernonderdelen en vereisten voor oppervlaktebehandeling

  1. Aandrijfsysteem

Schroef en aandrijfas:

Vereisten: anti-cavitatie (lineaire snelheid ≥ 30m/s), weerstand tegen zeewatercorrosie (Cl-concentratie 3,5%) en anti-biologische aanhechting.

Technische oplossing: lasercoating Cr3C2-NiCr composietcoating, hardheid HRC 55-60, hechtsterkte ≥ 400MPa, geslaagd voor ASTM G48 zoutsproeitest en DNVGL-RP-0416 scheepsbouwkundige certificering.

Turboladers:

Eisen: bestand tegen hoge temperaturen (600-800℃), bestand tegen sulfide-oxidatie (omgeving met zwavelhoudende brandstof).

Technische oplossing: Inconel 625 legering op basis van nikkel wordt gebruikt, met een temperatuurbestendigheid van 1000℃ en een reductie van 70% in de oxidatiesnelheid van sulfide.

  1. Dekmachines

Ankertandwiel/winch aandrijfas:

Eisen: anti-abrasieve slijtage (impact van zand en grind), anti-microslijtage (wisselende belasting).

Technische oplossing: gradiëntbekleding WC-10Co-4Cr coating, oppervlaktehardheid HRC 65, onderste FeCrNiMoB bufferlaag, slagvastheid verhoogd met 3 keer.

Hydraulische cilinder binnenwand:

Vereiste: weerstand tegen zeewaterpenetratiecorrosie, herstel de nauwkeurigheid van het afdichtingsoppervlak (Ra≤0,8μm).

Technische oplossing: coaxiale poederaanvoer lasercladding 316L roestvrij staal + nano Al2O3 versterkingslaag, porositeit ≤1%, putweerstand verhoogd met 4 keer.

  1. Romp en speciale structuur

Ballastschot/zeewaterkraan:

Eis: antimicrobiële corrosie (SRB-bacterie), elektrochemische corrosieweerstand (potentiaalverschilcontrole).

Technische oplossing: koudgespoten Ta (tantaal) coating, geconcentreerd zoutzuur corrosieweerstand levensduur van meer dan 10 jaar, in lijn met NORSOK M-001 standaard.

LNG-tankbekleding:

Eis: weerstand tegen brosheid bij -162℃ lage temperatuur, weerstand tegen het binnendringen van methaan.

Technische oplossing: lasercoating nikkellegering + keramische vezelversterkingslaag, thermische uitzettingscoëfficiënt passend bij 9Ni-staal, botsenergie bij lage temperatuur ≥100J.

III. Voordelen van lasercladdingtechnologie en materiaalsysteem

  1. Technische kernvoordelen

Metallurgische hechting: verdunningstarief ≤5%, hechtsterkte bereikt meer dan 95% van het substraat, waardoor het probleem van traditionele galvanische peeling volledig wordt opgelost.

Nauwkeurigheid op microniveau: zesassige robot met coaxiale poedertoevoer voor reparatie op 0,1 mm-niveau van complexe gebogen oppervlakken (zoals driedimensionale contouren van propellerbladen).

Proces bij lage temperatuur: warmte-beïnvloede zone van het substraat ≤0,3 mm, waardoor thermische vervorming van rompstructuren van aluminiumlegeringen (zoals superstructuren) wordt voorkomen.

  1. Materiaalkeuze en prestatieaanpassing
Werkende staatAanbevolen materiaalPrestatie-indicatorenInternationale normen
Ultraharde slijtvastheidWC-12Co (wolfraamcarbide)Hardheid HRC 62-67, slijtvastheid verhoogd met 8×ISO 11124-2 (shotpeening voorbehandeling)
Corrosiebestendigheid zeewater316L + Cr3C2-NiCr (roestvrij staalcomposiet)Bestand tegen Cl-corrosie, levensduur >15 jaarASTM G48 (puttest)
Oxidatie bij hoge temperatuurInconel 625 (legering op basis van nikkel)Bestand tegen 1000°C, oxidatiesnelheid verlaagd door 70%AMS 5383 (norm voor legering op basis van nikkel)
Coating tegen biofoulingCu-Ni-Sn samengestelde coatingRemt de efficiëntie van biofilmhechting >90%DNVGL-RP-0416 (Bescherming tegen aangroei)
Taaiheid bij lage temperatuur9Ni staal + Nano Al₂O₃ versterkingSlagvastheid bij -162°C ≥ 100JEN 10028-4 (Staalnorm voor lage temperaturen)

IV. Volledige procesdienst en kwaliteitscontrole

  1. Reparatieproces oude onderdelen

Schadebeoordeling:

Gebruik een industriële endoscoop om microscheurtjes in de aandrijfas te detecteren en 3D-scannen om de geometrie van de propeller te reconstrueren (nauwkeurigheid ±0,05 mm).

Procesontwerp:

Stem materialen en parameters af op basis van de database met werkomstandigheden (inclusief meer dan 2000 scheepsgevallen), zoals vermogen (2-6kW), poedertoevoersnelheid (10-50g/min).

Implementatie op locatie:

Het mobiele werkstation voor lasercladding ondersteunt de werkzaamheden op locatie in het dok en is uitgerust met een poederterugwinningssysteem (bezettingsgraad ≥90%).

Certificering voor nabewerking:

Elektrolytisch polijsten (Ra≤0,4μm) + penetrant foutdetectie (ASTM E1417) + zoutsproeitest (3000 uur).

  1. Nieuw product voorversterkingsproces

Krukas voor scheepsdieselmotoren: substraat 42CrMo + bekleding Stellite 6 coating, oppervlaktehardheid HRC 55, vermoeiingslevensduur verhoogd tot 20.000 uur (oorspronkelijk 12.000 uur).

Onderdompelbare druk romp: titanium legering substraat + laser bekleding Ta (tantaal) corrosiebestendige laag, bestand tegen 1000m diepzeedruk, geslaagd voor DNV GL onderwater certificering.

V. Internationale samenwerking en voordelen

  1. Noordse cruise aandrijfas reparatie

Probleem: De schroefas was 2 mm kleiner in diameter door cavitatie en de kosten van een enkele vervanging bedroegen 1,2 miljoen euro.

Oplossing: Coating van Cr3C2-NiCr met lasercladding (dikte 3 mm), de cavitatiesnelheid na reparatie werd gereduceerd tot 0,1 mm/jaar.

Resultaat: De reparatiekosten bedragen slechts 20% van het nieuwe onderdeel en het is gecertificeerd door Lloyd's Register.

  1. Versterking van opslagtanks voor LNG-tankers in het Midden-Oosten

Eis: weerstand tegen methaanpenetratie en brosheid bij lage temperatuur van de voering bij -162℃.

Oplossing: Nieuw product voorbekleding nikkellegering + keramische vezellaag, thermische spanning verlaagd door 40% en levensduur verlengd tot 25 jaar.

Voordelen: Jaarlijkse bedrijfs- en onderhoudskosten van klanten verlaagd met US$1,8 miljoen en koolstofemissies verlaagd met 35%.

VI. Technische verbintenis en toekomstige richting

Als betrouwbare partner voor oppervlaktetechniek op het gebied van wereldwijde waterbouw beloven we:

Geen geopolitieke beperkingen: We houden ons aan het ITAR-nalevingsraamwerk en leveren diensten die de belangrijkste scheepsbouwbases bestrijken, zoals Europa, Zuidoost-Azië en het Midden-Oosten.

Intelligente upgrade: Ontwikkel AI-gestuurde lasercladdingrobots, bewaak de morfologie van het smeltbad in realtime en optimaliseer dynamisch het vermogen en de poedertoevoersnelheid.

Groene productie: Verminder het verbruik van metaal 70% door herfabricage en help klanten om de CO2-reductiedoelstellingen van IMO 2030 te halen.

Laat elk reusachtig schip gestaag voortbewegen op de stormachtige golven - wij gebruiken innovatieve technologie en extreem vakmanschap om de betrouwbaarheid en zuinigheid van scheepsapparatuur te beschermen.