科普：激光熔覆技術相關知識

激光熔覆 綠色制造

激光熔覆是指通過同步送粉填料的方式，利用高能密度的激光束流使基體材料與添加材料同時熔化，并快速凝固后形成與基體材料成冶金結合的表面涂層，從而改善基體材料耐磨、耐蝕性能的工藝方法。

激光熔覆涂層與基體是牢固的冶金結合層，經過工藝優化的激光熔覆涂層，組織致密，無裂紋和氣泡，熔覆層厚，強韌性好，是綠色環保工藝技術。

激光熔覆可將高熔點的材料熔覆在低熔點的基材表面，且材料的成分不受通常的冶金熱力學條件限制,因此所采用的熔覆材料的范圍是相當廣泛的,包括鎳基合金、鐵基合金、鈷基合金與碳化鎢、碳化鈦等陶瓷相材料。

激光熔覆優勢

①可獲得完全致密無裂紋的涂層。

②熱輸入量少，工件變形量少且可控，后續加工量少，熱影響區小。

③稀釋率低，基材材料熔化進入熔覆層從而導致熔覆層合金成分發生變化的程度小，熔覆層性能更加優異。

④可以更好的控制層厚。

⑤冷卻速度極快，屬于快速凝固過程，容易得到細晶組織或產生平衡態所無法得到的新相，如非穩相、非晶態等。

⑥粉末選擇幾乎沒有任何限制，特別是在低熔點金屬表面熔敷高熔點合金。

⑦能進行選區熔覆，材料消耗少，具有卓越的性能價格比。

⑧使用壽命長，熔覆層耐腐蝕性使用壽命是普通基材的5倍以上。

激光熔覆考察標準

目前評價激光熔覆層的質量，主要從以下幾點來考慮：一是宏觀上，考察熔覆道外形、表面不平度、裂紋、氣孔及稀釋率等；二是微觀上，考察是否形成良好的組織，能否提供所要求的性能，必要時可以進行熔覆層壽命檢測。

激光熔覆發展前景

由于激光熔覆是一個快速熔化和凝固過程，可以通過調整激光與熔覆金屬的相互作用時間或者調整激光束類型改變熔池對流等工藝參數的手段適當抑制激光熔覆層的成分偏析，以便得到組織較為均勻的熔覆層、控制熔覆層內應力以滿足設計的熔覆層性能要求。

隨著科學技術的不斷發展和進步，激光熔覆技術將具有更為廣闊的發展前景，不斷迭代更新激光熔覆設備、優化熔覆工藝、研制開發更加適合激光熔覆的材料體系等將是進一步的探索方向。