激光熔覆技术--赋能材料表面改性的高效新工艺

激光熔覆技术是指以不同的填料方式在被涂覆基体表面上放置选择的涂层材料，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并与基体材料成冶金结合的表面涂层，从而显著改善基体材料表面的耐磨、耐蚀、耐热、 抗氧化及电器特性等的工艺方法。

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料。应用于激光熔覆的激光器主要有CO2激光器和固体激光器，主要包括碟片激光器、光纤激光器和二极管激光器。

激光熔覆技术的工艺特点激光熔覆按送粉工艺的不同可分为两类：粉末预置法和同步送粉法。两种方法效果相似，同步送粉法具有易实现自动化控制，激光能量吸收率高，无内部气孔，尤其熔覆金属陶瓷，可以显著提高熔覆层的抗开裂性能，使硬质陶瓷相可以在熔覆层内均匀分布等优点。

激光熔覆具有以下特点：

（1）冷却速度快（高达106K/s），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。
（2）涂层稀释率低（一般小于5%），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，并且涂层成分和稀释度可控。
（3）热输入和畸变较小，尤其是采用高功率密度快速熔覆时，变形可降低到零件的装配公差内。
（4）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。
（5）熔覆层的厚度范围大，单道送粉一次涂覆厚度在0.2~2.0mm。
（6）能进行选区熔敷，材料消耗少，具有卓越的性能价格比。
（7）光束瞄准可以使难以接近的区域熔敷。
（8）工艺过程易于实现自动化。很适合油田常见易损件的磨损修复。