激光熔覆的分类及特点

激光熔覆的分类及特点

激光熔覆技术是指利用高能度的激光束照射熔池，使其温度达到过饱和状态，使熔池中的元素形成枝晶或其他非晶态物质，并以高速度向熔池表面流动并熔覆在工件表面形成层具有定厚度和能的新的属层。与传统的堆焊、电镀相比，激光熔覆技术具有很多--势。

高率激光熔覆(HWS-WFJ)是利用大率光纤激光器在属基上制备熔覆层的种新型工艺，其特点是不受零件几何形状限制，能制造形状杂、尺寸较大和形状不规则工件表面，适合于制备尺寸大、形状杂而又对能有特殊要求的零件。

根据热源不同激光熔覆可分为下面两种：

种是以光纤激光器为热源的激光熔覆技术，又称“激光束增材制造”。该方主要用于表面强化，以满足修、再制造等实际应用中的能要求，在不锈钢、铜及铜合、铝及铝合等多种属材料上实现表面和再制造;

另种是以高率半导激光器为热源的激光熔覆技术，该方主要用于特殊材料(如陶瓷、纳米材料)表面能，如高温合、陶瓷基合材料等。

激光熔覆技术是利用高能度的激光束照射到工件表面，使工件表面达到过饱和状态后通过快速熔化、膨胀、凝固、冷却实现修与再制造的过程。

根据用料不同激光熔覆主要分为：属激光熔覆和合材料激光熔覆。

属激光熔覆

激光熔覆是通过激光熔覆材料、热源和冷却方式将材料表面均匀的覆盖于工件表面，实现其能的再制造过程。其本质是利用高率度的激光束使属熔覆在工件表面形成层具有定厚度和能的新的属层。

激光熔覆在冶原上是激光诱导熔池中元素发生重结晶，使熔池凝固成积不变而内部发生凝固，实现了冶结合。同时，激光熔覆较大程度地保留了母材能，保工件基本不变，采用种材料获得多个不同能的工件。而传统工艺则是以不同母材或零件为原材料，根据工件要求选择合适的材料并进行冶结合从而达到表面强化。

合材料激光熔覆是指采用与工件材料具有相同或相似能的能材料(如陶瓷、纳米材料等)，在工件表面熔覆层与被保表面具有相同能的材料。

根据熔覆成分可以将合材料激光熔覆分为：陶瓷激光熔覆和属激光熔覆。

目前，由于陶瓷与属材料能的差异，般以属激光熔覆为主。

采用半导激光器对陶瓷基合材料进行激光熔覆时，当激光率度较大时(般超过200 kW/cm2)，属基和能层之间的热应力会引起熔化和凝固的不均匀，导致熔覆层出现裂纹;而当率度较小时(般不超过30 kW/cm2)，可以实现--的熔敷。

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