降低摩擦损耗，提升传动效能：中科煜宸激光熔覆针对齿轮表面改性

齿轮是机械传动系统中无处不在的关键基础件，其啮合面的摩擦磨损性能直接影响传动效率、噪音水平、振动特性以及整体寿命。在高负荷、高速或润滑条件不良的工况下，齿轮齿面易发生点蚀、胶合、磨损等失效。传统提升齿轮性能的方法包括选用高质量材料、进行渗碳淬火、氮化等热处理，以及采用高性能润滑剂。然而，随着装备向高速、重载、高功率密度方向发展，对齿轮表面性能提出了更高要求。中科煜宸激光熔覆技术，为齿轮表面的功能化改性，实现减摩、耐磨、抗胶合等性能的进一步提升，提供了一种创新的表面工程思路。

中科煜宸激光熔覆技术应用于齿轮表面改性，并非要替代传统的渗碳淬火等关键热处理工艺，而是作为一种补充或局部强化手段。其应用可以有两个方向：一是在齿轮齿面的特定区域（如齿根过渡圆角、易发生点蚀的节线附近）熔覆一层高韧性、抗疲劳的合金层，以提升这些应力集中区的抗裂纹萌生能力；二是在齿面熔覆一层具有特殊摩擦学性能的复合涂层，例如 铜合金等金属基复合材料涂层，或具有特定微观结构利于形成流体动压润滑的涂层，旨在主动降低摩擦系数，改善啮合过程中的润滑状态。

实现这一应用面临极高的技术要求。首先，必须保证熔覆层与经过热处理的齿轮基体（通常为渗碳钢或氮化钢）实现良好的冶金结合，且不引起基体表层发生有害的退火组织转变。其次，熔覆过程的热输入必须极低，以控制齿轮的整体变形，确保齿形精度和齿向精度在允许范围内。再者，熔覆层的厚度需要精确控制，通常很薄（几十到几百微米），以免影响齿轮啮合的原始设计参数。 熔覆后的齿面需经过超精密磨齿加工，以恢复其齿形、齿向精度和所需的表面粗糙度。

尽管挑战巨大，但其潜在收益吸引着研究和探索。对于高速齿轮箱（如风电、船舶、航空），降低摩擦意味着更高的传动效率和更低的温升。对于重载齿轮（如矿山机械、轧机），增强齿面抗点蚀和抗胶合能力可以延长大修周期。在某些特殊环境（如真空、高低温）下，固体润滑熔覆层可能提供传统油脂润滑无法实现的解决方案。

当前，该技术更多处于实验室研究和特定 领域的试用阶段，距离大规模工业应用尚有距离。但其 “主动设计表面性能”的理念，是齿轮技术发展的前沿方向之一。对于致力于开发下一代高性能传动系统的齿轮制造商和主机厂，关注并参与如中科煜宸激光熔覆这类先进的表面改性技术研究，是保持技术先进的重要投入。在未来的齿轮技术竞争中，表面工程与材料科学的结合将愈发紧密，而激光熔覆正是连接两者的有力工具之一。