中科煜宸金属3D打印/DED创新石化装备耐磨部件

在石油化工的许多流程中，设备部件承受着严重的磨粒磨损、冲蚀磨损或微动磨损，如煤化工领域的输煤设备、催化裂化装置的催化剂输送管线、矿浆泵的过流部件、搅拌设备的桨叶等。这些耐磨部件的快速失效导致频繁更换，增加了运维成本和停车风险。传统耐磨部件多采用整体高硬度材料铸造或表面堆焊硬质合金，存在韧性不足、易开裂或结合强度不够等问题。中科煜宸金属3D打印DED技术，为高性能、长寿命耐磨部件的设计与制造带来了创新解决方案。

DED技术制造耐磨部件的关键优势在于其能够实现“柔性强化”和“复合材料结构”。它不要求整体部件都使用昂贵或难加工的高硬度材料，而是可以在韧性良好的普通金属基体（如低碳钢、低合金钢）上， 在承受磨损的关键工作表面，精确熔覆一层甚至多层超硬耐磨材料。这种“基体保韧性、表层保耐磨”的组合，往往能获得比单一高硬材料更好的综合使用性能，尤其是在承受冲击载荷的工况下。

更先进的应用是制备金属基复合材料耐磨层。通过中科煜宸金属3D打印DED设备，可以将碳化钨、碳化铬等硬质陶瓷颗粒与韧性金属基（如镍基、钴基、铁基合金）粉末进行混合或分别输送，在激光熔池中原位复合，形成硬质相均匀弥散分布的复合材料涂层。这种涂层具有极高的硬度和良好的抗磨粒磨损能力，同时金属基体保证了涂层与基材的冶金结合以及一定的抗冲击性能。涂层的厚度、成分和结构可以根据磨损机理进行定制化设计。

此外，DED技术可以实现复杂形状耐磨部件的一体化近净成形。例如，对于具有复杂曲面的耐磨衬板、螺旋输送叶片等，可以直接按照三维模型打印成形，避免复杂的模具制造和多零件组装。对于已经磨损的旧部件，DED技术更是优越的再制造工具，可以在磨损部位精细增材，恢复尺寸并提升表面性能，实现多次循环利用。

从应用前景看，中科煜宸金属3D打印DED技术在石化耐磨部件领域，将推动从“标准件替换”到“功能面定制强化”的转变。设备制造商可以在新产品出厂前就对易磨损区进行预保护强化，提升产品竞争力。用户则可以通过与专业服务商合作，对在役设备的关键磨损件进行周期性的DED再制造，建立长效的耐磨部件循环使用体系。随着耐磨材料数据库的丰富和工艺成本的优化，DED技术有望在苛刻磨损工况下替代部分传统的表面处理和整体铸造方案，成为提升设备运行可靠性和经济性的重要技术手段。