激光熔覆技術(shù)用于受損零部件的修復以及激光表面淬火

激光熔覆修復技術(shù)是一種材料表面改性材料技術(shù)。它是運用激光高功率密度光線，由激光加工系統(tǒng)在數(shù)控操縱下，在基材表面特定位置產(chǎn)生一層非常薄的微熔層，根據(jù)預設或同歩方法加上特殊成份的自熔合金粉，如鎳基、鈷基和鐵基合金等，使他們以熔融狀態(tài)勻稱地鋪展在零件表面并做到預訂薄厚，與微熔的基材金屬材料產(chǎn)生優(yōu)良的冶金融合，而且相互間僅有不大的稀釋度，在接著的凝結(jié)全過程中，在零件表面產(chǎn)生與基材徹底不同的，具備預訂獨特性能的作用熔覆材料層，進而能夠徹底更改材料表面性能，最后促使價廉的材料表面得到 非常高的耐磨、耐蝕、耐熱等性能。

依照材料加上方法的不同，激光熔覆的方式分成預設法和同歩送粉法。預置法顧名思義便是事先即將涂層的材料根據(jù)噴漆或粘接等方法置放在預處理過的基材表面，隨后根據(jù)激光輻射開展重熔后再做適度的熱處理；同歩送粉則是在預處理后的熔覆基材表面，將粉末立即噴漆在激光輻射所產(chǎn)生的挪動溶池上，涂層一次性成形。同歩送粉是激光熔覆技術(shù)的發(fā)展趨向，能夠靈活運用激光動能，操縱工藝參數(shù)，提升 生產(chǎn)效率和覆層品質(zhì)?？墒峭瑲i送粉對粉末的顆粒粒度分布、流通性等層面也有規(guī)定，必須依據(jù)詳細情況而定。

在激光熔覆的研究中，材料研究是一個關鍵方向，重在研究各種加上材料與具體應用場景中零部件的相容性。

鐵基合金粉末適用規(guī)定部分耐磨并且容易形變的零件。

鈷基合金粉末具備優(yōu)良耐熱性能，耐磨耐蝕也較強，常見于石化和冶金行業(yè)。

陶瓷材料在高溫底下較高的強度，耐熱性好，化學可靠性高，常見于規(guī)定耐磨、耐蝕、耐熱和抗氧化性的零件。

因為單一材料在拖動磨損、沖擊磨損和磨粒磨損嚴重的狀況下能無法滿足應用工況的規(guī)定。因而，金屬涂層與陶瓷涂層的復合型應用變成研究網(wǎng)絡熱點，現(xiàn)有鋼、鈦合金及鋁合金表面激光熔覆多種多樣瓷器或金屬陶瓷涂層的研究。

與別的傳統(tǒng)表面解決技術(shù)對比，激光熔覆具備其特點和優(yōu)點：

冷卻速度快（達到10^6℃/s），屬于凝結(jié)全過程，容易獲得細晶機構(gòu)或造成平衡態(tài)所沒法獲得的新相，如非穩(wěn)相、非晶態(tài)等；

涂層稀釋率低于5%，與基材呈堅固的冶金融合或頁面擴散融合，得到 涂層成份和稀釋度可控的優(yōu)良熔覆層，確保性能不霉變；

選用高功率密度熔覆，加溫速度快，對基材的熱鍵入、熱危害區(qū)和畸變較小；

粉末挑選基本上沒有任何限定，能夠在低溶點金屬表面熔敷高溶點鋁合金；

熔覆層的薄厚及強度范疇大，且熔覆層外部經(jīng)濟缺點少，性能更優(yōu)質(zhì)；

工藝全過程選用數(shù)控操縱，無觸碰解決，自動化技術(shù)實際操作，便捷、靈便，可預測性強。

激光熔覆在工業(yè)中的典型運用

激光熔覆這類修復與再生產(chǎn)的工藝，一是加強作用，能夠根據(jù)熔覆層提高基材性能；二是修復作用，關鍵反映在修復材料表面的孔眼和裂痕，修復已磨損零件的幾何圖形規(guī)格和性能，對基本上全部機械制造業(yè)擁有 十分大的運用價值。

在石礦、化工廠、冶金、電力、混凝土等機械設備領域中，燃機轉(zhuǎn)子軸頸和葉片、軋輥軸頸、鋼廠的牌坊待會伴隨著使用時間而脆化毀壞。這種零部件因為長期性承擔著天然氣高溫高壓及其浸蝕物質(zhì)，再加上容積負載造成的機械設備地應力功效，損害多數(shù)產(chǎn)生在表面或表面剛開始，而失效模式主要是內(nèi)部金屬零部件的破裂和裂開、磨損或浸蝕嚴重至部分脫落。因而運用激光熔覆技術(shù)加強零部件表面性能可以合理增加使用期，而在規(guī)律性維修全過程中，還能夠根據(jù)表面再生產(chǎn)技術(shù)對損傷位置開展挽救。

汽輪機轉(zhuǎn)子修復

針對燃氣輪機和蒸汽輪機而言，無效位置常產(chǎn)生在熱端構(gòu)件，如轉(zhuǎn)子、葉片和噴頭。其產(chǎn)生在葉片根處的開裂是不能修復型，而產(chǎn)生在葉片內(nèi)孔或根處的損害便可根據(jù)修復后完成再運用。其次，用以柴油發(fā)電機的葉片通常工程造價極高，將修復后的葉片重新安裝再運用，將大大的地減少發(fā)電廠的發(fā)電量成本費。

在汽車制造領域，20世紀80年剛開始，歐美日俄及其我國等我國就已剛開始應用激光熔覆來加強汽車零部件。根據(jù)此技術(shù)，做到了節(jié)省價格昂貴合金制品，減少生產(chǎn)成本的目地。一樣汽車模具在應用中的磨損、浸蝕、觸碰疲憊而造成 的無效還可以根據(jù)該技術(shù)容光煥發(fā)新生兒。

總而言之，無論是零件在服役前的表面加強，還是服役后產(chǎn)生故障開展修復，其傳統(tǒng)的加工方法關鍵有表面熱處理、表面滲氮或高頻淬火、熱噴涂、噴焊等。伴隨著加工技術(shù)的持續(xù)升級和改善，激光挪動再生產(chǎn)技術(shù)（激光熔覆）慢慢獲得廣泛應用。