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激光熔覆技術獨特特點和廣泛研究

發布時間：2014-07-25

用激光熔覆技術可以在有性能缺陷的基材表面熔覆一層具有特定功能的涂層。迄今為止，激光熔覆技術在各個方面得到了廣泛的應用，從傳統的耐磨、耐蝕、耐高溫氧化到抗沖擊、抗沖蝕等。激光熔覆材料的體系也在不斷的拓展中。
與常規的表面涂覆工藝相比較，激光熔覆具有以下顯著特點。
1、過程易于控制，易于實現自動化，對環境無污染，噪聲低，工作條件舒適，是一種綠色的表面工程技術。
2、由于熱作用區很小，工件熱變形也相對較小，不破壞基材的力學性能。
3、可在廉價、易加工的基體材料表面有選擇地制備高性能的熔覆層，并且熔覆層的厚度不受限制；還可以根據需要進行單層熔覆或多層熔覆，使涂層具備梯度功能。
4、熔覆層的厚度可準確控制，熔覆層與基材形成冶金結合，且熔覆層的稀釋率低。
5、可實現局部精密熔覆及修復，后續加工少。
6、熔覆層成分和性能幾乎不受基體材料成分的干擾和影響。
7、高達10^6℃/s的冷卻速度使熔覆層組織晶粒細小、結構致密。因此，與一般涂覆工藝相比，激光熔覆層的硬度一般相對比較高，耐磨、耐蝕性也比較好，甚至能產生新性能的組織結構，如亞穩相、超彌散相、非晶相等。
8、加工柔性好，可方便的對溝槽、孔壁等常規方法難以加工的部位進行激光熔覆；激光束的運動可控性好，能方便的對形狀復雜的輪廓表面進行處理。
9、為零件制造提供了具有獨特優勢的新途徑。
激光熔覆技術以其顯著的特點使其在業界受到廣泛的重視。在日本、美國、歐洲、加拿大等發達國家都廣泛開展了激光熔覆技術的研究。我國科技工作者對激光熔覆技術也一直極為關注，中科院長春光機所于1978年就開始了激光加工技術的研究。目前，國內有多所高校和科研院所仍在進行相關技術的研究，成果較為突出的有華中科技大學、清華大學、北京航空航天大學和北京有色金屬研究總院等。