2012年11月激光“十大技术”

2012-11-30 09:46

　　2、激光熔覆工艺发展现状及前景分析

　　激光熔覆( 亦称激光堆焊) 是指以不同的添加方法在被熔覆的基体上放置选择的涂层材料，经高能密度激光束辐照加热，使之和基体表面熔化，并快速凝固，从而在基材表面形成与其为冶金结合的表面涂层的工艺过程。激光熔覆具有如下优点：1) 激光束的能量密度高，加热速度快，对基材的热影响较小，引起工件的变形小；2) 控制激光的输入能量，可将基材的稀释作用限制在极低的程度(一般为2%-8%)，从而保持了原熔覆材料的优异性能；3) 激光熔覆涂层与基材之间结合牢固(冶金结合)，且熔覆涂层组织细小。这些特点使得激光熔覆技术近十年来在材料表面改性方面受到高度的重视。大面积激光熔覆工艺方法主要有两种：多道搭接和多层叠加，即从横向和纵向两个方向进行的加工处理。多层叠即先在基体上进行第一次熔覆，然后在熔覆后的涂层上进行二次粉末预置，待粉末干燥后进行第二次熔覆，按此方式继而完成多层熔覆，不同层可以预置不同的粉末，从而达到不同的预期效果。

　　激光熔覆材料体系

　　(1) 自熔性合金粉末：可分为镍基自熔合金、钴基自熔合金和铁基自熔合金，其主要特点是含有硼和硅，具有自脱氧和造渣能力，即自熔性。自熔合金的硬度与合金含硼量和含碳量有关，随硼、碳含量的增加而提高，这是由于硼和碳与合金中的镍、铬等元素形成硬度极高的硼化物和碳化物的数量增加所致。

　　(2) 碳化物复合粉末体系：由碳化物硬质相与金属或合金粘结相组成，主要有(Co、Ni)/WC和(NiCr、NiCrAl) Cr3C2等系列。这类粉末中的粘结相能在一定程度上使碳化物免受氧化和分解。碳化物复合粉末作为硬质耐磨材料，具有很高的硬度和良好的耐磨性, 其中(Co、Ni)/WC 系适应于低温(<560℃)的工作条件，而(NiCr，NiCrAl)/Cr3C2系适用于高温工作环境。此外，(Co、Ni)/WC复合粉还可与自熔性合金粉末一起使用。

　　详情关注：激光熔覆工艺发展现状及前景分析