浅谈激光熔覆技术*
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摘 要 激光熔覆作为先进表面处理技术的一种，通过高能激光束照射熔覆材料使之和基体同时快速熔化，快速凝固，与基体形成良好的冶金结合，能明显改善材料的硬度，强度，耐磨性，本文主要是对激光熔覆技术的研究。
关键词 激光熔覆;表面处理;材料;硬度;强度
Study on Laser Cladding Technology
Hua chao
Liuzhou railway vocational and technical college，Liuzhou Guangxi 545616
Abstract The Laser cladding， as one of the advanced surface treatment technologies， can rapidly melt and solidify the cladding material and the matrix simultaneously by irradiating the cladding material with high energy laser beam， forming a good metallurgical bond with the matrix， which can obviously improve the hardness， strength and wear resistance of the material. In the paper，the Laser cladding technology is mainly studied.
Keywords Laser cladding; Surface treatment; Material; Hardness; Strength
1 激光熔覆技术的发展历史
1916年，被称为“激光理论之父”爱因斯坦，为解决黑体辐射这一问题提出一个假设，即受激光辐射理论，这个假设在几十年后方得到验证。1928年Kopferman和Ladenburg第一次提出了试验验证爱因斯坦的理论，但是由于当时的技术条件没有实现。1958年，汤斯与肖洛提出受激辐射可产生发光，为激光研究领域开辟了新道路[1]。两年后，美国的休斯研究室的Maiman发明了红宝石激光器，1961年，在中国相关科研人员努力下，我国首台红宝石激光器问世，然后各种类型相继出现了，如CO2气体激光器，半导体激光器，YAG固体激光器和光纤激光器。激光的产生，由于本身具有单色性，相干性，方向性和高能密度的特点，带来了一场革命，对人类社会文明产生了很大的影响[2]。
2 激光熔覆的基本原理
激光熔覆是一种新的表面处理方法，该技术是将熔覆材料加在原材料表层，而后熔覆材料和原材料表层在激光的照射下发生熔化现象，迅速冷却并且凝固，与原材料在表层上呈现冶金结合的涂层，这样可显著提高材料性能的方法。激光熔覆技术的使用范围还是比较广泛[3]。
在激光熔覆的过程中，实质上是激光，粉末和基材三者相互之间的关系，即激光与粉末，激光与基材，粉末与基材之间的相互作用。
激光熔覆材料大致包含自熔性合金材料、陶瓷材料以及复合材料等等几种，他们在抗摩擦损坏，抗腐蚀，抗氧化等性能方面都能表现突出[4]。通常选用以下自熔性合金材料：
（1）Fe基合金粉末 这种材料经常被应用在低碳钢以及铸铁上，对一些抗磨损性能，抗腐蚀性能和塑性要求较高的零部件比较适合。铁基合金粉末的优势在于来源广泛。
（2）Ni基合金粉末 因为这种材料相比而言浸润比较好，抗腐性能较好，同时它的价格也相对合适等这些因素，它在激光熔覆技术中得到广泛推广。通常比较适合于对抗磨损性能，抗腐性能可塑性较高的零件[5]。
（3）Co基合金粉末 这种材料是用Co作为基本成分，加入Ni，Mo，W以及碳，硼等元素制作而成。C能固溶在Co的面心立方晶体内，对晶体起到固溶强化作用，又起到钝化作用，提高耐蚀性和抗高温氧化性能。
熔覆材料的添料方式不同，可分为预置粉末法和同步送粉法。
（1）预置粉末法：是把熔覆材料放置于基材表层需要的地方，然后进行照射，发生熔化现象。通常我们见到的多呈现粉状、丝状，和板几种形状，其中经常见到粉末状，大多使用黏结以及使用热喷涂的方式。热喷涂方法指的是粉末加热至黏稠状，然后通过喷枪高速喷射到基体表面，并迅速在基体表面形成一层熔覆层。
（2）同步送粉法：是指激光熔覆设备中装备有特殊设备可以自行地完成送粉过程，在熔覆粉末到达到基材后立即发生熔化现象，经过基体材料和粉末同时发生熔化并且迅速进行冷却凝固，这样便可以使熔覆层的质量更高[6]。
3 结论与展望
激光熔覆是一种新型的表面改进技术，该技术是将熔覆材料加在原材料表层，而后熔覆材料和原材料表层在激光的照射下发生熔化现象，迅速冷却并且凝固，与原材料在表层上呈现冶金结合的涂层，这样可显著提高材料性能的方法，在未来的材料加工发展方向，激光熔覆将是未来一次材料表面重大改进技术发展的方向。
参考文献
[1] 张永康，周建忠，叶会霞，等.激光加工技术[M].北京：化学工业出版社，2006：27.
[2] 张光钧，吴培桂，许佳宁，等.激光熔覆的應用基础研究进展[J].金属热处理，2011，36（1）：5-13.
[3] 孙会来，赵方方，林树忠，等.激光熔覆研究现状与发展趋势[J].激光杂志，2008，29（1）：4-6.
[4] 李晓薇，张春华，张松，等.激光熔覆技术的研究进展[J].激光杂志，2007，（02）：1-2.
[5] 董世运，马运哲，徐滨士，等.激光熔覆材料研究现状[J].材料导报报，2006，（06）：5-9，13.
[6] 张艺，马志凯，孙铂，等.激光熔覆材料的研究现状及发展[J].热加工工艺，2015，（14）：40-44.
作者简介
花超（1989-），男，江西抚州人;学历：硕士研究生，现就职单位：柳州铁道职业技术学院，现就职单位：柳州铁道职业技术学院，研究方向：轨道技术。
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