激光熔覆技術(shù)特性

激光熔覆可以應(yīng)用于再制造技術(shù)和增材成形技術(shù)等領(lǐng)域，其工作原理是將熔覆粉末材料添加到基材表層，利用大功率高密度激光束對(duì)熔覆材料和基材表層進(jìn)行加熱，使其發(fā)生冶金熔合，并同時(shí)快速冷凝，形成高強(qiáng)度、耐腐蝕性熔覆層。

1、激光熔覆技術(shù)特性

與等離子噴焊、熱噴涂和堆焊等傳統(tǒng)表層改性工藝技術(shù)相比，熔覆技術(shù)具有明顯技術(shù)優(yōu)勢(shì)，具體可以歸納為以下幾點(diǎn)：（1）激光熔覆層結(jié)晶均勻致密，且具有較高的結(jié)合強(qiáng)度和耐磨耐蝕性能;（2）激光熔覆層材料稀釋率較低，一般可以控制在5%以內(nèi)，且熔覆層與基體層呈現(xiàn)冶金結(jié)合，結(jié)合強(qiáng)度較高，可形成較薄的熔覆層;（3）激光熔覆過(guò)程當(dāng)中激光能量集中，熱影響區(qū)域小，熔覆后熱變形小，基本可以忽略不計(jì)，可以很好的保證幾何形態(tài)和力學(xué)性能;（4）激光熔覆工藝便于自動(dòng)化控制，通過(guò)自動(dòng)化控制可以有效提高熔覆質(zhì)量，還可對(duì)難以接近的區(qū)域進(jìn)行熔覆。

2、激光熔覆工藝方法

（1）預(yù)置粉末法。預(yù)置粉末法是通過(guò)粘接或噴灑的方式將熔覆粉末均勻放置于基體材料表層，在進(jìn)行激光熔覆時(shí)，熔覆粉末和基體材料在激光能量的作用下同時(shí)熔化，熔化后的覆層在基體材質(zhì)的熱量吸收作用下快速冷卻，形成冶金結(jié)合。

（2） 同步送粉法。同步送粉法是通過(guò)自動(dòng)送粉裝備在進(jìn)行激光熔覆的同時(shí)將熔覆粉末送入熔池完成同步送粉，該種送粉方式熔覆層均勻，工作效率高，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。

3、激光熔覆材料種類

（1）自熔性熔覆粉末。自熔性熔覆粉末是指在Fe基、Ni基、Co基基質(zhì)粉末中加入具有強(qiáng)烈脫氧和自熔作用的Si，B等元素，多數(shù)合金元素均能和Si，B元素形成低熔點(diǎn)共晶體，這些共晶體的形成可有效避免液態(tài)金屬過(guò)度氧化，從而改善熔覆區(qū)熔體對(duì)基體金屬的浸潤(rùn)能力，提升工藝成形性能。

（2）陶瓷粉末。陶瓷粉末一般可以分為兩類：一類是包含硅化物陶瓷粉末，另一類是包含氧化物陶瓷粉末，這類粉末具有陶瓷材料所特有的隔熱、耐蝕、耐磨、抗高溫等良好的性能。在需要制備高溫耐磨耐蝕涂層和熱障涂層時(shí)常常被使用。

（3）復(fù)合粉末。在Fe基、Ni基、Co基等自熔性熔覆粉末中加入各類化合物，例如：碳化物、氮化物、硼化物與硅化物等可以提高熔覆粉末熔點(diǎn)的硬質(zhì)化合物性能，形成全新粉末體系，這類粉末體系具有不錯(cuò)的金屬?gòu)?qiáng)韌性及不錯(cuò)的耐磨、耐蝕、耐高溫和抗氧化特性。