( 1) 渦輪動力設備修復和改造

     在冶金、石油、化工、電力、鐵路、船舶、礦山、航空等國民經(jīng)濟支柱產(chǎn)業(yè)中使用著大量的渦輪轉(zhuǎn)動設備，例如汽輪機、離心壓縮機、軸流風機、螺桿壓縮機、高爐透平、發(fā)電TRT、煙氣輪機、發(fā)電機、往復式壓縮機、飛機發(fā)動機、地面燃機、水輪機、制氧機、水泵、柴油機、工業(yè)透平、增速機等等。在鋼鐵冶金行業(yè)，渦輪轉(zhuǎn)動設備（機組）是提供能源和動力的載體。鋼鐵企業(yè)擁有的各種規(guī)格進口和國產(chǎn)的軸流壓縮機（風機），單級、多級離心鼓風機、引風機、除塵風機、H型氧壓機、氮壓機、螺桿壓縮機、自備電廠的各種型號汽輪機、高爐能量回收使用的單級、雙級透平發(fā)電TRT機組、各種發(fā)電及電動機、大型水泵等渦輪動力設備。

   ( 2) 高載荷、低轉(zhuǎn)速、高精度、高合金零部件的修復和強化

鋼鐵企業(yè)煉鋼、各種熱軋、冷軋生產(chǎn)線、鍍鋅線等生產(chǎn)過程中使用著大數(shù)量的高載荷、低轉(zhuǎn)速、高精度、高合金的承載設備，其零部件在生產(chǎn)工況環(huán)境下服役，產(chǎn)生腐蝕、磨損和疲勞損傷或失效報廢。而這些大量的設備零部件在鋼鐵生產(chǎn)中形成了最大的生產(chǎn)消耗，占據(jù)著非常大的生產(chǎn)成本和資源浪費。

        據(jù)初步估算，全國鋼鐵行業(yè)每年僅各種軋鋼生產(chǎn)線上的重要零部件消耗達100億元。傳統(tǒng)辦法主要是更換這些設備零部件，甚至因零部件無法使用報廢或者更換整機，必須儲備大量的備件，占用巨額的資金和資源。同時，損傷失效和報廢的零部件或者整機基本上作為廢品處理，如此連鎖疊加 造成的資源和資金浪費非常驚人。激光熔覆技術(shù)、激光快速成形制造技術(shù)、激光納米合金化和表面強化技術(shù)等高科技技術(shù)的有效應用，為這類設備和零部件的修復再造開辟了一條嶄新的途徑。既能使失效或報廢設備及零部件“起死回生”，又可以使新品延長使用壽命，甚至可以達到多壽命周期的效果。例如：在冷、熱軋鋼各種生產(chǎn)線上使用的傳動接軸、叉頭、中間軸、傳動齒輪、萬向節(jié)、扁頭套、軋輥軸、飛剪、輥端軸套、卷取機彈簧座箱，減速機齒輪軸和殼體等等大量易磨損和疲勞零部件，經(jīng)過激光仿形熔覆技術(shù)和快速成形技術(shù)修復后，使用性能恢復了原有新件的技術(shù)指標。而且，大部分又可以提高其使用壽命周期。有則，可以多次修復，達到多使用壽命周期的效果。軋鋼生產(chǎn)線上的各種軋輥、輸送輥、支承輥、豎輥、導向輥、沉浮輥等輥軸類零部件，采用各種鍛合金鋼、鑄合金鋼、合金鑄鐵、球墨鑄鐵等不同材質(zhì)制造。各種軋輥類件均使用在具有高溫、高變載荷、冷熱交變、腐蝕、磨損及疲勞工況條件下。據(jù)初步統(tǒng)計，全國鋼鐵企業(yè)每年各種軋輥消耗約80-100億元。

     采用激光納米陶瓷合金化和激光復合強化技術(shù)進行表面強化處理，提高了表面的強度、硬度、耐磨、熱穩(wěn)定性和紅硬性及耐腐蝕、耐疲勞等性能指標，有效地提高軋輥的過鋼量。經(jīng)多家鋼鐵企業(yè)應用，一般使軋輥等各種輥類使用壽命可提高50%至數(shù)倍。

     例如：軋制中厚鋼板和薄板的冷熱生產(chǎn)線上大量使用的支承輥，重量從30多噸至120多噸，支承輥分別由鑄鋼和鍛鋼制造。目前其中大型支承輥很多依賴進口。支承輥屬于被動輥，在其工作服役中承受復雜的應力作用。運行時其前方受擠，正下方受壓，后方受拉，深層受剪切應力作用。因此，支承輥在工作時，接觸點附近承受擠、壓、拉、切等交變載荷作用，輥身工作部位產(chǎn)生剝落，產(chǎn)生剝落的部位是輥身最大受力部位。已經(jīng)失效的小型支承輥傳統(tǒng)的維修方法是采用電弧堆焊。經(jīng)此種方法修復后的支承輥使用性能和使用壽命都無法達到新輥的水平。大型支承輥目前采用常規(guī)的電弧堆焊方法還無法修復，只能做報廢處理。采用激光快速成形技術(shù)可以修復各種規(guī)格和材料制造的支承輥，可以根據(jù)各類型支承輥的材質(zhì)和使用性能要求，設計和使用優(yōu)于原輥身材質(zhì)的激光快速成形用合金材料，使修復后支承輥身強度、耐磨性、耐腐蝕、耐疲勞性等指標和使用壽命均優(yōu)于制造新支承輥。國內(nèi)按目前每年產(chǎn)鋼4.7億噸計算，每年消耗支承輥約10億元。激光快速成形技術(shù)和再制造工程技術(shù)可以創(chuàng)造非常可觀的經(jīng)濟效益及深遠的社會效益。

          實踐證明，如果將軋輥表面進行激光淬火處理，其硬度可由原來的68HSD上升到78~82HSD，軋輥壽命也原來的8小時更換一次提高到24小時更換一次，僅此一項就可以降低鋼鐵企業(yè)軋輥消耗成本約50%，提高鋼鐵企業(yè)軋鋼產(chǎn)量5%~10%，這一效益根據(jù)軋鋼的規(guī)模不同效益在8000萬元到3億元之間。

( 3) 汽車覆蓋件大型模具激光修復與強化

      在汽車工業(yè)中，汽車覆蓋件如駕駛室、引擎蓋等部件都是通過沖壓成型的，而機械沖壓對模具的磨損和破壞性很大。模具一旦磨損， 沖壓出來的產(chǎn)品質(zhì)量就會下降，為此必須更換新的模具，從而造成模具的浪費和消耗很大，如何提高模具的使用壽命成為該類企業(yè)降低生產(chǎn)成本、提高經(jīng)濟效益的重要途徑和方法。此前，由于該類模具比較大，進行熱處理比較困難。很多企業(yè)往往不進行熱處理或采用火焰法進行處理，效果往往很不理想。而受到技術(shù)條件的限制，激光熱處理方法在此類大型模具上也少有應用。

     ( 4) 礦山機械零件的激光強化與修復

     采掘機截齒——截齒是采掘機組上直接切割煤巖的關(guān)鍵零件，屬易損件。其失效方式主要是磨損失效，磨損失效的主要形式為截齒端部基體磨損，導致合金頭剝落。一般的國內(nèi)普通截齒抗磨損性能較差和較短的使用壽命較短的特點，從而加大了井下作業(yè)的強度，降低了生產(chǎn)效率。因此，研制一種工藝先進、技術(shù)穩(wěn)定，并能提高截齒端部的耐磨性，進而延長使用壽命的表面處理技術(shù)是十分必要的。

    采用激光熔覆技術(shù)后，截齒平均顯微硬度為HV800，洛氏硬度為65HRC；激光合金化截齒的平均顯微硬度為HV1099，洛氏硬度為70HRC；激光淬火截齒的平均顯微硬度為HV750，洛氏硬度為62HRC。激光熔覆和合金化工藝涂層與基體為冶金結(jié)合，結(jié)合強度高。經(jīng)試驗，

激光強化截齒端頭表面硬度、耐磨度有明顯提高，截齒使用壽命顯著延長。與普通截齒相比，激光熔覆截齒壽命延長了3-4倍，表面合金化截齒壽命延長5-6倍。

       礦用大型液壓支架立柱——國內(nèi)普通立柱是通過表面鍍烙方法，來實現(xiàn)表面防生銹、防腐蝕，因為鍍烙層耐磨性差，其壽命為1-1.5年，鍍烙層會出現(xiàn)起皮、脫皮的現(xiàn)象，從而乳化液就會腐蝕立柱表面，影響液壓支架的使用效果。

      通過激光強化處理后的立柱，其基體表面硬度達到HV410。激光技術(shù)在立柱表面工程技術(shù)上的應用，是利用激光束能量高度集中、方向高度集中的特性，在大氣環(huán)境下進行無污染操作，在廉價金屬材料表面形成一層硬度高、無裂紋，且與基體呈冶金結(jié)合的高性能涂層，將金屬良好的堅韌性和涂層材料的高硬度、高化學穩(wěn)定性、高耐磨性結(jié)合起來，創(chuàng)新了高性能涂層的生產(chǎn)工藝。

      新型激光強化不銹鋼立柱使用壽命是國內(nèi)立柱的5-6倍，具有技術(shù)先進、安全性能高、生產(chǎn)能力強等突出特點。應用新型激光強化不銹鋼立柱，可以減少立柱更換檢修時間、提高生產(chǎn)效率，同時又能節(jié)約大量的資金，對于建設節(jié)約型社會有著廣泛而深遠的意義。