激光熔覆

1、一、一、激光熔覆的原理激光熔覆的原理激光溶覆是利用高能激光束輻照，通過迅速熔化、擴(kuò)展和凝固，在基材表面熔覆一層具有特殊物理、化學(xué)或力學(xué)性能的材料，構(gòu)成一種新的復(fù)合材料，以彌補(bǔ)基體所缺少的高性能。能充分發(fā)揮二者的優(yōu)勢，克服彼此的不足?？梢愿鶕?jù)工件的工況要求，熔覆各種（設(shè)計(jì)）成分的金屬或非金屬，制備耐熱、耐蝕、耐磨、抗氧化、抗疲勞或具有光、電、磁特性的表面覆層。通過激光熔覆，可在低熔點(diǎn)材料上熔覆一層高熔點(diǎn)的合金，亦可使非相變材料（AI、Cu

2、、Ni等）和非金屬材料的表面得到強(qiáng)化。在工件表面制備覆層以改善表面性能的方法很多，在工業(yè)中應(yīng)用較多的是堆焊、熱噴涂和等離子噴焊等，與上述表面強(qiáng)化技術(shù)相比，激光熔覆具有下述優(yōu)點(diǎn)：（1）熔覆層晶粒細(xì)小，結(jié)構(gòu)致密，因而硬度一般較高，耐磨、耐蝕等性能亦更為優(yōu)異。（2）熔覆層稀釋率低，由于激光作用時(shí)間短，基材的熔化量小，對熔覆層的沖淡率低（一般僅為5％8%），因此可在熔覆層較薄的情況下，獲得所要求的成分與性能，節(jié)約昂貴的覆層材料。（3）激光熔覆熱

3、影響區(qū)小，工件變形小，熔覆成品率高。（4）激光熔覆過程易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，覆層質(zhì)量穩(wěn)定，如在熔覆過程中熔覆厚度可實(shí)現(xiàn)連續(xù)調(diào)節(jié)，這在其他工藝中是難以實(shí)現(xiàn)的。激光熔覆材料激光熔覆材料激光熔覆的合金體系主要有鐵基合金、鎳基合金、鈷基合金和金屬陶瓷等。激光熔覆鐵基合金適用于要求局部耐磨且容易變形的零件。鐵基合金涂層酌基材采用鑄鐵和低碳鋼；熔覆鎳基合金適合于要求局部耐磨、耐熱腐蝕零件，所需的激光功率密度比熔覆鐵基合金的略高；鈷基合金涂層適合于要求耐

4、磨，耐蝕和抗熱疲勞的零件；陶瓷涂層在高溫下有較高的強(qiáng)度，且熱穩(wěn)定性好、化學(xué)穩(wěn)定性高，適用于耐磨、耐蝕、耐高溫和抗氧化性的零件。此外，還開發(fā)了銅基合金、銀基合金、非晶態(tài)和準(zhǔn)晶涂層。1、鎳基合金鎳基合金的合金化原理是運(yùn)用鉬、鎢、鉻、鐵、鈷等元素進(jìn)行奧氏體固熔強(qiáng)化；運(yùn)用Al、Ti、Nb、Ta等獲得金屬問化合物γ′相沉淀強(qiáng)化；添加B、Zr、Co等元素實(shí)現(xiàn)現(xiàn)晶界強(qiáng)化。激光熔覆鎳基合金粉末的合金元素選擇也是基于以上幾個(gè)方面來選擇的，但考慮到激光熔覆