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激光熔覆修復

激光熔覆技術是—種涉及光、機、電、計算機、材料、物理、化學等多門學科的跨學科高新表面改性技術，是在激光束作用下將合金粉末或陶瓷粉末與基體表面迅速加熱并熔化，光束移開后自激冷卻形成稀釋率極低，與基體材料呈冶金結合的表面涂層，從而顯著改善基體表面耐磨、耐蝕、耐熱、抗氧化及電氣特性等的一種表面強化方法。

激光熔覆具有以下特點：

（1）冷卻速度快（高達106K/s），屬于快速凝固過程，容易得到細晶組織或產(chǎn)生平衡態(tài)所無法得到的新相，如非穩(wěn)相、非晶態(tài)等。

（2）涂層稀釋率低（小于5%），與基體呈牢固的冶金結合或界面擴散結合，通過對激光工藝參數(shù)的調(diào)整，可以獲得低稀釋率的良好涂層，并且涂層成分和稀釋度可控；

（3）熱輸入和畸變較小，尤其是采用高功率密度快速熔覆時，變形可降低到零件的裝配公差內(nèi)。

（4）粉末選擇幾乎沒有任何限制，特別是在低熔點金屬表面熔敷高熔點合金；

（5）熔覆層的厚度范圍大，單道送粉一次涂覆厚度在0.2~2.0mm，

（6）能進行選區(qū)熔敷，材料消耗少，具有卓越的性能價格比；

（7）光束瞄準可以使難以接近的區(qū)域熔敷；

激光熔覆的應用主要在兩個方面，即耐腐蝕（包括耐高溫腐蝕）和耐磨損，應用的范圍很廣泛，例如內(nèi)燃機的閥門和閥座的密封面，水、氣或蒸汽分離器的激光熔覆等。

激光熔覆修復主軸

五、幾種表面處理技術的對比

對比項目	高分子材料	熱噴涂	噴熔/噴焊	激光熔覆
處理溫度	常溫	100-250℃	1000～1300℃	1000～1100℃
工藝難度	不受工件尺寸大小及場地所限，可現(xiàn)場快速修復設備，8個小時內(nèi)可恢復生產(chǎn)。也可機械加工。	設備輕便，可現(xiàn)場施工工藝靈活、操作程序少。適應性強，一般不受工件尺寸大小及場地所限。配合面需要機加工后才能使用。	噴焊的工藝程序基本與噴涂相同，所不同者在噴粉工序中增加了重熔程序。	需要專門設備進行，待修復產(chǎn)品必須進入工廠加工，修復周期長
熱應力	無	小	大且均勻	較大不均勻
影響基體的變形	無	小	大	小
與基體的結合方式和結合強度	冷粘結合，大于20MPa	機械嵌合，最高可達70MPa	冶金結合，300MPa～500MPa	冶金結合，300MPa～700MPa
表面硬度	肖氏89	取決于所選材料，材料選擇面寬，耐磨層最高HRC62	材料只能選自熔性合金粉末，耐磨層最高可達HRC65	材料選擇面窄，耐磨層最高可達HRC67
耐腐蝕性	非金屬材料，適合抵抗多種腐蝕	取決于所選材料的耐腐蝕性能	取決于所選材料的耐腐蝕性能	取決于所選材料的耐腐蝕性能
修復成本	很小	小	較高	最高
適合工況	適合靜配合設備表面磨損修復或缺陷修復；大型傳動部件軸承位現(xiàn)場快速搶修。	大面積接觸,有潤滑條件的工作表面,配合面以及其它受力較小的工況條件下使用	需承受較大的沖擊力,擠壓應力或接觸應力等，大面積，大厚度或設備再制造	精度高，修復層薄，價值大的設備