激光熔覆技術綜述

激光熔覆是指在基材表層熔覆一層復合涂層以改善基材材料表層性能的新技術。 它利用激光的高能量在熔覆粉末與基體之間形成冶金結合，以滿足性能要求。 包覆后的表層涂層性能可根據性能要求選用不同的包覆粉末，最終達到機械性能和物理性能的提高。 激光熔覆具有稀釋度低、組織致密性好、涂層與基體冶金結合等特色。 因此，激光熔覆技術的應用前景十分廣闊。 利用激光熔覆制造新材料成為近年來的研究熱點。

一、激光熔覆技術的發(fā)展歷程

激光熔覆技術的發(fā)展經歷了近半個世紀。 早期的激光熔覆技術主要集中在激光熔覆的特性、不同材料和基體組合的激光熔覆工藝和參數(shù)、激光熔覆層的微觀光學結構和金相分析、激光熔覆層的性能、熔覆層缺點和激光熔覆應用； 現(xiàn)代激光熔覆主要圍繞激光熔覆、激光熔覆高性能送粉和噴嘴的基本理論和模型，利用激光制備新材料，基于激光熔覆快速成型和制造技術領域的研究。

我國對激光熔覆技術的研究始于1990年代初，研究方法不斷完善，得到了很大的改進。 主要研究方向如下： 激光工藝參數(shù)對熔覆層性能的影響；在激光熔覆過程當中添加稀土氧化物對涂層組織和性能的影響；激光熔覆陶瓷顆粒相增強熔覆層強度。

二、激光熔覆技術研究現(xiàn)狀

激光熔覆技術已廣泛應用于鈦合金、合金鋼、模具鋼和各種有色金屬等多種材料。

激光熔覆材料用于制備涂層并限制涂層的特性。 材料的變化將直接影響涂層的性能，因此包覆材料的發(fā)展始終是研究的重點。 目前，激光熔覆材料主要有自溶合金粉、復合粉和陶瓷粉。

目前應用廣泛的激光熔覆自熔合金粉末主要有：Ni基、Fe基、Co基合金粉末。 在鑄鐵表層激光熔覆一層鎳基復合涂層，所得涂層的稀釋率低于鑄鐵。 雖然鎳基涂層的硬度明顯高于鑄鐵，但涂層和基體的彈性模量相似。

三、激光熔覆技術的前景

作為一種新興的表層改性技術，激光熔覆技術成為當今研究熱點，熔覆材料的研究方向正轉向陶瓷增強金屬基復合材料體系。? ZrB2-SiC復合陶瓷具有優(yōu)良的抗氧化性、強度和抗熱震性。 對ZrB2-SiC的研究較多，但大多是在溶液或熱壓條件下制備，制備工藝較為復雜，制備的粉體多為混合。 目前關于激光熔覆制備ZrB2-SiC復合涂層材料的研究相對較少。