激光熔覆技术

工业激光↘制造领域，激光熔覆是一种表面改性技术，又叫㊣激光熔敷或激光包覆。激光熔覆通过在基材表面添加熔覆材料，并利用高能密度的激光束使之与基材表←面薄层一起熔凝的方法，在基层表面形成与其为冶金结合的添料熔覆层。

具体来说激光熔覆技术是指以不同的添料方式在被熔覆基体表面上放置被选择的涂层材料经激光辐照使之和基体表面一薄层同时熔化，并快速凝固后形成稀释度极低，与基体成冶☆金结合的表面涂层，显著改善基层表面的耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化及电气特性的工艺方法，从而达到表※面改性或修复的目的，既满足了对材料表面特定性能的要求，又节约了大量的贵重元素↘。

激光熔覆技术是一种经济效益很高的新技术，它可以在廉价金属基材上制备出高性能的合金表面而不影响基体的性质，降低成本，节约贵重稀有金属材Ψ 料。与堆焊、喷涂、电镀和气相沉积相比，激光熔覆具有★稀释度小、组织致密、涂层与基体结合好、适合熔覆材料多、粒度及含〓量变化大等特点，而且可控性好，可实现三维自动加工，加工质量高。因此，激光熔覆技术应用前景十分『广阔，而且世界上各工业先进国家对激◇光熔覆技术的研究及应用都非常重视。

2、激光熔覆市场前景

激光熔覆技术已经取得一定▓的成果，正处于逐步走向工业化应用的起步阶段。今后的发展前景「主要有以下几个方面：

1.熔覆材料的设计与开发。

2.激光熔♂覆的基础理论研究。

3.理论▅模型的建立。

4.激光熔覆设备的改进与研制。

5.激光╲熔覆的快速成型技术。

6.熔覆①过程控制的自动化。

3、激光熔覆技术存在的难题

激光熔覆层质量的优劣评价，主要从两个方面来→考虑。

一、是宏观上，考察熔覆∑道形状、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。此外，还应测定表面熔覆层化学元素的种类和分布，注∏意分析过渡层的情况是否为冶金结合，必要时要进¤行质量寿命检测。

研究工作的重点是熔覆设备的研制与开发、熔池动力学、合金成分的设计、裂纹的形成、扩展和控制△方法、以及熔覆层与基体之间的结合力等。

激光熔敷技术进一步应用面临的主要问题是：

光熔敷过程的检测和实施自动化控制。

激光熔覆技术在国内尚未完全实现产业化的主要原因是熔覆层质量的不稳定性。激光熔覆过程中，加热和冷却的速度极快，速度可达1012℃/s.由于熔覆层和基体材料的温度梯度和热膨胀系数的差异，可能在熔覆层中产生多种缺陷，主要包括气〖孔、裂纹、变形和表面ζ不平度.

激光熔覆层的开裂敏感性，仍然是困扰国内外研究者的一◥个难题，也是工程应用及产业化的障碍，虽然已经对裂纹的形成扩进行了研究，但控制方法方面□还不成熟。相信在未来，我国的工业激光技术也能突破技术难题，为中国制造点赞！

2020-06-23