科普：激光熔覆技术相关知识

激光熔覆 绿色制造

激光熔覆是指通过同步送粉填料的方式，利用高能密度的激光束流使基体材料与添加材料同时熔化，并快速凝固后形成与基体材料成冶金结合的表面涂层，从而改善基体材料耐磨、耐蚀性能的工艺方法。

激光熔覆涂层与基体是牢固的冶金结合层，经过工艺优化的激光熔覆涂层，组织致密，无裂纹和气泡，熔覆层厚，强韧性好，是绿色环保工艺技术。

激光熔覆可将高熔点的材料熔覆在低熔点的基材表面，且材料的成分不受通常的冶金热力学条件限制,因此所采用的熔覆材料的范围是相当广泛的,包括镍基合金、铁基合金、钴基合金与碳化钨、碳化钛等陶瓷相材料。

激光熔覆优势

①可获得完全致密无裂纹的涂层。

②热输入量少，工件变形量少且可控，后续加工量少，热影响区小。

③稀释率低，基材材料熔化进入熔覆层从而导致熔覆层合金成分发生变化的程度小，熔覆层性能更加优异。

④可以更好的控制层厚。

⑤冷却速度极快，属于快速凝固过程，容易得到细晶组织或产生平衡态所无法得到的新相，如非稳相、非晶态等。

⑥粉末选择几乎没有任何限制，特别是在低熔点金属表面熔敷高熔点合金。

⑦能进行选区熔覆，材料消耗少，具有卓越的性能价格比。

⑧使用寿命长，熔覆层耐腐蚀性使用寿命是普通基材的5倍以上。

激光熔覆考察标准

目前评价激光熔覆层的质量，主要从以下几点来考虑：一是宏观上，考察熔覆道外形、表面不平度、裂纹、气孔及稀释率等；二是微观上，考察是否形成良好的组织，能否提供所要求的性能，必要时可以进行熔覆层寿命检测。

激光熔覆发展前景

由于激光熔覆是一个快速熔化和凝固过程，可以通过调整激光与熔覆金属的相互作用时间或者调整激光束类型改变熔池对流等工艺参数的手段适当抑制激光熔覆层的成分偏析，以便得到组织较为均匀的熔覆层、控制熔覆层内应力以满足设计的熔覆层性能要求。

随着科学技术的不断发展和进步，激光熔覆技术将具有更为广阔的发展前景，不断迭代更新激光熔覆设备、优化熔覆工艺、研制开发更加适合激光熔覆的材料体系等将是进一步的探索方向。