Do phải hoạt động lâu dài trong môi trường sông và biển, nhiều bộ phận trên các giàn khoan ngoài khơi, tàu thuyền và cần cẩu biển cỡ lớn phải chịu sự ăn mòn và mài mòn nghiêm trọng, đòi hỏi phải xử lý bảo vệ và sửa chữa. Đối với các bộ phận dạng trục cần lớp phủ chống mài mòn và chống ăn mòn trên diện tích lớn, công nghệ xử lý bề mặt hiệu quả cao là điều không thể thiếu. Ngoài ra, một số thiết bị điện gặp phải sự cố mài mòn cục bộ — chẳng hạn như khi có mạt sắt hoặc tạp chất xuất hiện trong hệ thống bôi trơn, hoặc khi nhiệt độ dầu thấp hoặc áp suất dầu thấp xảy ra trong quá trình khởi động động cơ — dẫn đến sự mài mòn giữa bề mặt ổ trục và trục. Những hư hỏng cục bộ này đòi hỏi phải có lớp phủ và sửa chữa chính xác, khiến các phương pháp phục hồi tự động bằng robot linh hoạt trở nên lý tưởng.

Để giải quyết các vấn đề về mài mòn và ăn mòn ở các bộ phận cơ khí hàng hải, công nghệ sửa chữa và tái chế bằng phương pháp phủ lớp laser mang lại một giải pháp hiệu quả cao. Công nghệ phủ lớp laser đáp ứng cả nhu cầu phủ bề mặt diện tích lớn lẫn yêu cầu sửa chữa cục bộ, và được ứng dụng rộng rãi trong động cơ diesel hàng hải, tuabin khí hàng hải, tuabin hơi nước, cánh quạt, kết cấu thân tàu và các thiết bị hàng hải quan trọng khác. Công nghệ kỹ thuật bề mặt tiên tiến này giúp nâng cao đáng kể độ bền của các bộ phận, giảm chi phí bảo trì và kéo dài tuổi thọ của các thiết bị kỹ thuật hàng hải và máy móc tàu thủy.

Công nghệ phủ lớp bằng laser được ứng dụng rộng rãi trong việc phục hồi các bộ phận tàu thủy và mang lại những cải thiện đáng kể về hiệu suất. Các ứng dụng chính bao gồm:

Sửa chữa cánh quạt: Việc kiểm soát chính xác công suất laser (2–5 kW) và đường kính chùm tia (0,5–2 mm) giúp khôi phục chính xác hiệu suất thủy động lực học.
Vết xước trên ống lót xi-lanh động cơ: Các nguyên tố hợp kim như crom (Cr) giúp tăng khả năng chống ăn mòn và độ cứng của lớp phủ.
Sửa chữa vết rỗ do ăn mòn trên trục: Công nghệ phủ lớp bằng laser tạo ra một lớp phủ dày 0,5–3 mm, giúp đạt được độ nhám bề mặt sau khi sửa chữa là Ra 0,8–1,6 μm.
Sửa chữa bánh răng: Duy trì tốc độ quét từ 5–10 mm/s giúp tăng độ cứng bề mặt răng và độ bền tiếp xúc, từ đó kéo dài tuổi thọ của bánh răng.
Sửa chữa bề mặt làm kín van: Bột hợp kim gốc coban giúp bề mặt làm kín chịu được áp suất từ 10–20 MPa, đảm bảo độ tin cậy của khả năng làm kín.
Sửa chữa mòn xích: Việc áp dụng lớp gia cố WC lên bề mặt giúp kéo dài tuổi thọ chống mòn lên gấp 2–3 lần.
Sửa chữa vỏ bơm: Việc điều chỉnh tần số xung (20–50 Hz) đảm bảo sự liên kết kim loại chắc chắn giữa lớp phủ và lớp nền.

Hướng dẫn kiểm soát quy trình:

Xử lý gia nhiệt sơ bộ: Gia nhiệt các chi tiết bằng thép hợp kim lên nhiệt độ 150–250°C để giảm ứng suất nhiệt và ngăn ngừa nứt vỡ.
Xử lý sau nhiệt: Thực hiện quá trình ủ các chi tiết thép cường độ cao ở nhiệt độ 550–650°C để loại bỏ ứng suất dư và nâng cao tính chất cơ học.

Nhờ việc lựa chọn vật liệu tối ưu và kiểm soát quy trình chặt chẽ, công nghệ phủ lớp bằng laser giúp nâng cao đáng kể khả năng chống mài mòn, chống ăn mòn và tuổi thọ của các bộ phận tàu thủy. Công nghệ tiên tiến này phù hợp với các bộ phận quan trọng như cánh quạt, ống lót xi-lanh, trục, bánh răng, van, xích và vỏ bơm, mang lại giải pháp tái chế thiết bị hàng hải đáng tin cậy cùng độ bền lâu dài.

Phủ lớp bằng laser tốc độ cực cao
Được sử dụng để phủ lớp chống mài mòn và chống ăn mòn với hiệu suất cao lên các bộ phận trục có kích thước đa dạng, bao gồm cột giàn khoan ngoài khơi, rô-to tuabin hơi nước và trục truyền động. Quy trình tiên tiến này cho phép phủ lớp nhanh chóng trên các bộ phận có kích thước lớn; đồng thời, nhờ lượng nhiệt đầu vào thấp và độ biến dạng tối thiểu, quy trình này cũng mang lại những lợi ích đáng kể cho các vật liệu nhạy cảm với nhiệt và các chi tiết có kích thước nhỏ.

Phủ lớp bằng laser trên tường trong
Được thiết kế để phủ các lớp phủ cứng chống mài mòn, chống xói mòn hoặc chống ăn mòn lên bề mặt bên trong của các bộ phận. Công nghệ này cho phép nhanh chóng khắc phục các hư hỏng cục bộ trên bề mặt bên trong và thực hiện phủ lớp bằng laser trong các không gian hẹp hoặc chật hẹp mà các quy trình truyền thống khó tiếp cận.

Phương pháp sửa chữa phủ lớp bằng laser truyền thống
Được áp dụng để tái chế các bộ phận bị hư hỏng hoặc tạo lớp phủ chức năng trên các linh kiện mới. Các ứng dụng điển hình bao gồm sửa chữa bằng phương pháp phủ lớp laser cho các đầu xi-lanh, cánh quạt động cơ và các bộ phận máy móc quan trọng khác bị ăn mòn và mài mòn, giúp cải thiện đáng kể độ bền và tuổi thọ.

Phương pháp hàn phủ bằng laser tốc độ cực cao để sửa chữa trục truyền động
Trục truyền động thường bị hỏng do hư hỏng, mài mòn và biến dạng, điều này có thể gây ra các sự cố cơ khí và làm gián đoạn hoạt động bình thường của thiết bị. Công nghệ phủ lớp bằng laser tốc độ cực cao mang lại giải pháp hiệu quả và chính xác cho những vấn đề này nhờ khả năng phủ lớp cục bộ có mục tiêu. Điều này giúp tăng cường độ cứng và độ bền kết cấu của các vùng chịu lực, từ đó cải thiện đáng kể độ bền và tuổi thọ của thiết bị.

Độ dày lớp phủ có thể được điều chỉnh chính xác trong khoảng từ 0,05–1 mm, đạt hiệu suất gia công khoảng 0,8–1,2 m²/giờ tùy thuộc vào độ dày lớp phủ. Với lượng nhiệt đầu vào cực thấp, quy trình này giúp giảm thiểu biến dạng nhiệt đồng thời tạo ra các lớp phủ dày đặc với độ bám dính kim loại cao.

Ngoài ra, công nghệ phủ lớp bằng laser tốc độ cực cao giúp giảm thiểu lượng vật liệu tiêu thụ và yêu cầu xử lý sau gia công, mang lại những lợi thế vượt trội về hiệu quả chi phí, tốc độ gia công và khả năng kiểm soát tác động nhiệt. Điều này khiến công nghệ này trở thành giải pháp lý tưởng cho việc phục hồi trục truyền động và gia cố bề mặt với hiệu suất cao và độ bền lâu dài.