激光熔覆亦稱(chēng)激光包覆或激光熔敷,指在基材表面以不同的填料方式添加被選擇的涂層材料,利用高能密度(104~106/cm2)的激光束使之與基材表面極薄層同時(shí)熔凝,并快速凝固后形成稀釋度極低,與基體成冶金結(jié)合的表面涂層,從而顯著改善基層表面的耐磨、耐蝕、耐熱、抗氧化等特性的工藝方法。
激光熔覆技術(shù)的最大的特點(diǎn)是可在廉價(jià)、易加工的基體材料表面有選擇的制備高性能的熔覆層,并且熔覆層的厚度不受限制;還可以根據(jù)需要進(jìn)行單層熔覆或多層熔覆,使涂層具備梯度功能。
高達(dá)106℃/s的冷卻速度使熔覆層組織晶粒細(xì)小、結(jié)構(gòu)致密。因此,較一般涂覆工藝,激光熔覆涂層的硬度一般相對(duì)比較高,耐磨損、耐腐蝕性能也比較好;甚至能產(chǎn)生新性能的組織結(jié)構(gòu),如亞穩(wěn)相、超彌散相、非晶相等。
可實(shí)現(xiàn)局部精密熔覆及修復(fù),后續(xù)加工小。
由于熱作用區(qū)很小,工件熱變形也相對(duì)較小,不破壞基材的力學(xué)性能。
熔覆層的厚度可準(zhǔn)確控制,熔覆層與基材形成冶金結(jié)合;且熔覆層的稀釋率小。
熔覆層成分與性能幾乎不受基體材料成分的干擾和影響。
加工柔性好,可方便地對(duì)溝槽、孔壁等常規(guī)方法難以加工的部位進(jìn)行激光熔覆;激光束的運(yùn)動(dòng)可控性好,能方便地對(duì)形狀復(fù)雜的輪廓表面進(jìn)行處理。
自動(dòng)化程度高,過(guò)程易于控制及實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,對(duì)環(huán)境無(wú)污染,噪音低,工作條件舒適等特點(diǎn),是一種“綠色”表面工程技術(shù)。
激光熔覆技術(shù)為零件制造提供了具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)的新途徑。