激光熔覆技术助力我国工业发展

激光熔覆技术，也被称为激光堆焊技术，是一种涉及计算机、光学、材料、物理、化学等多门学科的有效且实用的表面处理技术 。它是在上个世纪 60年代提出，随后在 1974 年底由美国 ***CO 公司 D.S. Gnanamuthn 提出专利申请，并于 1976 年***的一项阐述高能激光熔覆的专利 。目前在不对基体材料产生大的影响的前提下，激光熔覆能在基体表面形成具有优良性能的合金熔覆层，从而降低成本、提***益，节约贵重稀有金属材料的使用 。因此，不管是在国内还是国外，激光熔覆的发展一直备受关注和重视。

激光熔覆展示

激光熔覆是用高能激光束（104～106 W/cm 2） 辐照金属基体表面，使金属基体表面薄层和其上的熔覆材料一起相互作用，经过快速熔化、凝固形成具有硬度高、耐磨性好、抗腐蚀等特殊物理化学特性的涂覆层的工艺过程。这是一种新型的复合材料，可以补充基体所不具备的优良性能，更充分地发挥二者的优势，克服彼此之间的不足，从而显著地改善基层表面的耐磨损、耐腐蚀、耐热、***化等物理化学性能。

激光熔覆冷却速度快，属于快速凝固过程，容易得到细晶***或产生平衡态所无法得到的新相，如非稳相、非晶态等；涂层稀释率低，与基体呈牢固的冶金结合或界面扩散结合，通过对激光工艺参数的调整，可以获得低稀释率的良好涂层，并且涂层成份和稀释度可控。

热输入和畸变较小，变形可降低到零件的装配公差内；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；能进行选区熔覆，材料消耗少，具有***的性能价格比；光束瞄准可以使难以接近的区域熔覆，工艺过程易于实现自动化。

目前市场上的激光熔覆技术具备如下特点：

1） 冷却速度非常快，高达 10 6℃ /s;

2） 加热速度快，工件畸变小，涂层稀释率能通过对激光的输入能量的控制保持在较低的程度（ 一般小于8%）；

3） 可精准地选择熔覆区域，原料耗损少，性价比相对较高；

4） 通过光束进行瞄准，能够加工平常不易接近的区域，实现熔覆工艺过程的自动化；

5） 适用范围广。正因为激光熔覆的上述优点，近些年来的发展在改良基体表面性能方面受到了高度关注和重视。

激光熔覆按熔覆材料的供给方式大概可分为两大类，即预置式激光熔覆和同步式激光熔覆。预置式激光熔覆的主要工艺流程为：基体材料熔覆表面预处理－预置熔覆材料－预热－激光熔化－后热处理。同步式激光熔覆的主要工艺流程为：基体材料熔覆表面预处理－送料激光熔化－后热处理。

目前我国的激光熔覆加工技术的适用范围和应用领域非常广泛，几乎可以覆盖整个机械制造业，包括矿山机械、石油化工、电力、铁路、汽车、船舶、冶金、航空、机床、发电、印刷、包装、模具、等行业。并且它是集材料制备和表面构型为一体，是绿色再制造技术的重要支撑技术之一，符合***可持续发展战略的高新技术。我国科学工作者在基础理论研究方面处在***水平，为激光熔覆技术的发展做出了巨大的贡献，相信在制造业市场竞争日趋激烈的今天，激光熔覆技术大有可为。