激光熔覆技術(shù)研究進(jìn)展VIP

激光熔覆技術(shù)研究進(jìn)展一、本文概述隨著科技的不斷進(jìn)步，激光熔覆技術(shù)作為一種先進(jìn)的表面工程技術(shù)，已經(jīng)在多個(gè)領(lǐng)域展現(xiàn)出其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和巨大的應(yīng)用潛力。本文旨在對(duì)激光熔覆技術(shù)的研究進(jìn)展進(jìn)行全面的綜述，以期為讀者提供該領(lǐng)域的最新發(fā)展和深入理解。激光熔覆技術(shù)，即通過(guò)高能激光束將涂層材料快速熔化并沉積在基材表面，形成與基材冶金結(jié)合的涂層。這種技術(shù)具有熔覆速度快、熱影響區(qū)小、涂層質(zhì)量高等特點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車(chē)制造、石油化工、醫(yī)療器械等領(lǐng)域，以提高材料的耐磨、耐腐蝕、耐高溫等性能。本文首先回顧了激光熔覆技術(shù)的發(fā)展歷程，介紹了其基本原理和特點(diǎn)。隨后，文章重點(diǎn)闡述了近年來(lái)激光熔覆技術(shù)在材料選擇、工藝優(yōu)化、涂層性能提升等方面的研究成果。文章還對(duì)激光熔覆技術(shù)在不同行業(yè)的應(yīng)用案例進(jìn)行了詳細(xì)介紹，以展示其實(shí)際應(yīng)用價(jià)值和廣闊的市場(chǎng)前景。文章對(duì)激光熔覆技術(shù)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)和挑戰(zhàn)進(jìn)行了展望，旨在為相關(guān)領(lǐng)域的研究人員和企業(yè)提供有益的參考和啟示。通過(guò)本文的綜述，相信讀者能夠?qū)す馊鄹布夹g(shù)的最新進(jìn)展有更加全面和深入的了解，為推動(dòng)該領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步和應(yīng)用發(fā)展做出貢獻(xiàn)。二、激光熔覆技術(shù)的基本原理激光熔覆技術(shù)是一種先進(jìn)的表面工程技術(shù)，其基本原理是利用高能激光束與基材表面涂層材料的相互作用，實(shí)現(xiàn)涂層材料的快速熔化和凝固，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)基材表面的強(qiáng)化和改性。激光熔覆技術(shù)的基本原理主要涉及到激光與物質(zhì)的相互作用、熔池的形成與控制、以及熔覆層的組織與性能等方面。激光束具有高能量密度和良好方向性的特點(diǎn)，這使得激光能夠在極短的時(shí)間內(nèi)將涂層材料加熱至熔化狀態(tài)。當(dāng)激光束照射在基材表面時(shí)，涂層材料迅速吸收激光能量，并產(chǎn)生熔化、蒸發(fā)和擴(kuò)散等熱過(guò)程。在熔化過(guò)程中，涂層材料中的合金元素與基材發(fā)生冶金結(jié)合，形成一層與基材結(jié)合牢固的熔覆層。熔池的形成與控制是激光熔覆技術(shù)的關(guān)鍵。激光束在基材表面形成的高溫熔池是實(shí)現(xiàn)涂層材料與基材冶金結(jié)合的基礎(chǔ)。通過(guò)精確控制激光束的能量密度、掃描速度等參數(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)熔池形狀、尺寸和冷卻速率的精確控制，從而優(yōu)化熔覆層的組織和性能。熔覆層的組織與性能是評(píng)價(jià)激光熔覆技術(shù)效果的重要指標(biāo)。熔覆層的組織結(jié)構(gòu)受到激光工藝參數(shù)、涂層材料成分和基材性能等多種因素的影響。通過(guò)優(yōu)化激光工藝參數(shù)和選擇適當(dāng)?shù)耐繉硬牧?，可以獲得具有優(yōu)良耐磨、耐蝕、耐高溫等性能的熔覆層，顯著提高基材的使用壽命和性能。激光熔覆技術(shù)的基本原理是利用高能激光束與涂層材料的相互作用，實(shí)現(xiàn)涂層材料的快速熔化和凝固，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)基材表面的強(qiáng)化和改性。通過(guò)精確控制激光工藝參數(shù)和優(yōu)化涂層材料選擇，可以獲得具有優(yōu)良性能的熔覆層，為工程領(lǐng)域提供了一種有效的表面處理技術(shù)。三、激光熔覆材料的種類與選擇激光熔覆技術(shù)的成功應(yīng)用在很大程度上取決于所選擇的熔覆材料。熔覆材料的選擇應(yīng)基于其物理性能、化學(xué)穩(wěn)定性、耐磨性、耐腐蝕性、抗疲勞性、熱導(dǎo)率以及與基材的結(jié)合能力等特性。根據(jù)材料的不同特性，激光熔覆材料可以分為金屬粉末、陶瓷粉末以及復(fù)合材料等幾大類。金屬粉末是激光熔覆中最常用的一類材料，主要包括鐵基、鎳基、鈷基等合金粉末。這些粉末具有優(yōu)異的機(jī)械性能和良好的工藝性，能夠滿足大部分熔覆需求。例如，鐵基粉末因其良好的耐磨性、耐腐蝕性以及較低的成本，廣泛應(yīng)用于各種機(jī)械設(shè)備的修復(fù)和強(qiáng)化。陶瓷粉末因其高硬度、高耐磨性和高耐腐蝕性，在激光熔覆技術(shù)中也占有重要地位。常見(jiàn)的陶瓷粉末包括氧化鋁、碳化硅、氮化硅等。這些粉末的加入可以顯著提高熔覆層的硬度和耐磨性，特別適用于對(duì)耐磨性和耐腐蝕性要求較高的工作環(huán)境。復(fù)合材料粉末是金屬粉末和陶瓷粉末的結(jié)合體，通過(guò)合理的配比和工藝控制，可以實(shí)現(xiàn)金屬和陶瓷性能的互補(bǔ)，進(jìn)一步提高熔覆層的綜合性能。例如，金屬陶瓷復(fù)合材料結(jié)合了金屬的良好韌性和陶瓷的高硬度，既保證了熔覆層的耐磨性，又避免了陶瓷材料脆性大的問(wèn)題。在選擇激光熔覆材料時(shí)，除了考慮材料的性能外，還需要考慮其與基材的匹配性。不同的基材具有不同的化學(xué)成分、熱物理性能和機(jī)械性能，因此應(yīng)選擇與之相匹配的熔覆材料，以確保熔覆層與基材的良好結(jié)合和整體性能的穩(wěn)定。激光熔覆材料的種類豐富多樣，選擇時(shí)應(yīng)綜合考慮材料的性能、成本以及與基材的匹配性等因素。隨著激光熔覆技術(shù)的不斷發(fā)展和材料科學(xué)的深入研究，未來(lái)將有更多新型熔覆材料被開(kāi)發(fā)出來(lái)，以滿足不同領(lǐng)域的應(yīng)用需求。四、激光熔覆技術(shù)的研究進(jìn)展激光熔覆技術(shù)，作為一種先進(jìn)的表面改性技術(shù)，近年來(lái)在國(guó)內(nèi)外得到了廣泛的研究和應(yīng)用。隨著科技的不斷進(jìn)步，激光熔覆技術(shù)的研究也在不斷深入，其應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷擴(kuò)展。在材料研究方面，激光熔覆技術(shù)所使用的材料已經(jīng)從最初的單一金屬發(fā)展到了現(xiàn)在的多種合金、陶瓷以及復(fù)合材料。這些新型材料的引入，極大地提高了激光熔覆層的性能，如硬度、耐磨性、耐腐蝕性以及抗熱疲勞性等。同時(shí)，針對(duì)特定應(yīng)用環(huán)境，研究者們還在不斷探索和優(yōu)化材料的配方和工藝，以期達(dá)到最佳的性能表現(xiàn)。在工藝研究方面，激光熔覆技術(shù)的工藝參數(shù)，如激光功率、掃描速度、送粉速度等，對(duì)熔覆層的質(zhì)量和性能有著至關(guān)重要的影響。因此，如何通過(guò)優(yōu)化工藝參數(shù)來(lái)提高熔覆層的質(zhì)量和性能，一直是研究者們關(guān)注的重點(diǎn)。近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)值模擬方法的發(fā)展，越來(lái)越多的研究者開(kāi)始利用這些工具來(lái)模擬和優(yōu)化激光熔覆過(guò)程，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)工藝參數(shù)的精確控制。在應(yīng)用研究方面，激光熔覆技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于航空、航天、汽車(chē)、模具、石油化工等領(lǐng)域。在這些領(lǐng)域中，激光熔覆技術(shù)主要用于提高零件表面的耐磨性、耐腐蝕性以及抗熱疲勞性等性能，從而延長(zhǎng)零件的使用壽命。隨著對(duì)環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的日益重視，激光熔覆技術(shù)在減少能源消耗和降低環(huán)境污染方面的優(yōu)勢(shì)也逐漸顯現(xiàn)出來(lái)。未來(lái)，隨著激光技術(shù)的不斷發(fā)展和新型材料的不斷涌現(xiàn)，激光熔覆技術(shù)的研究和應(yīng)用將會(huì)更加深入和廣泛。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)值模擬方法的不斷進(jìn)步，激光熔覆過(guò)程的模擬和優(yōu)化也將更加精確和高效。相信在不久的將來(lái)，激光熔覆技術(shù)將在更多領(lǐng)域發(fā)揮出更大的作用，為推動(dòng)科技進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。五、激光熔覆技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)與未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)激光熔覆技術(shù)雖然具有許多優(yōu)點(diǎn)，但在實(shí)際應(yīng)用和研究過(guò)程中仍面臨一些挑戰(zhàn)。激光熔覆過(guò)程中的熱影響區(qū)域控制是一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。由于激光束的高能量密度，熔池的快速形成和冷卻可能導(dǎo)致材料內(nèi)部產(chǎn)生殘余應(yīng)力和變形，這對(duì)零件的精度和性能產(chǎn)生負(fù)面影響。因此，如何精確控制激光參數(shù)和熔池行為，減少熱影響區(qū)域，是當(dāng)前研究的重點(diǎn)之一。激光熔覆技術(shù)的材料適用性問(wèn)題也是一大挑戰(zhàn)。目前，該技術(shù)主要應(yīng)用于金屬材料的熔覆，對(duì)于非金屬材料和復(fù)合材料的激光熔覆研究相對(duì)較少。不同材料之間的相容性和界面結(jié)合強(qiáng)度也是影響激光熔覆效果的關(guān)鍵因素。因此，拓展激光熔覆技術(shù)的材料適用范圍，提高界面結(jié)合質(zhì)量，是未來(lái)的重要研究方向。未來(lái)，激光熔覆技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。隨著激光技術(shù)的不斷進(jìn)步，激光熔覆設(shè)備的功率和穩(wěn)定性將得到進(jìn)一步提升，這將為激光熔覆技術(shù)的應(yīng)用提供更廣闊的空間。激光熔覆過(guò)程的數(shù)值模擬和仿真技術(shù)將得到更廣泛的應(yīng)用，這將有助于優(yōu)化激光熔覆工藝參數(shù)，提高熔覆層的質(zhì)量和性能。激光熔覆與其他表面處理技術(shù)（如噴涂、電鍍等）的結(jié)合也將成為一種新的發(fā)展趨勢(shì)，以滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景的需求。激光熔覆技術(shù)在面臨一些挑戰(zhàn)的也展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景和發(fā)展空間。隨著科技的不斷進(jìn)步和創(chuàng)新，相信激光熔覆技術(shù)將在材料表面改性、零件修復(fù)和再制造等領(lǐng)域發(fā)揮更大的作用。六、結(jié)論隨著科技的不斷進(jìn)步和工業(yè)領(lǐng)域的快速發(fā)展，激光熔覆技術(shù)作為一種先進(jìn)的表面改性技術(shù)，已經(jīng)在材料科學(xué)、機(jī)械制造、航空航天等領(lǐng)域展現(xiàn)出其獨(dú)特的應(yīng)用價(jià)值。本文綜述了激光熔覆技術(shù)的最新研究進(jìn)展，涵蓋了材料選擇、工藝優(yōu)化、性能提升等多個(gè)方面。在材料選擇方面，新型高性能材料的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用為激光熔覆技術(shù)提供了更廣闊的空間。通過(guò)選用具有優(yōu)異性能的材料作為熔覆層，可以顯著提升基材的耐磨、耐腐蝕、耐高溫等性能。同時(shí)，對(duì)于特殊環(huán)境下的應(yīng)用，如核能、海洋工程等，材料的選擇尤為重要，需要滿足極端條件下的使用要求。在工藝優(yōu)化方面，激光熔覆技術(shù)正朝著更加精確、高效的方向發(fā)展。通過(guò)改進(jìn)激光器、優(yōu)化光束形狀、調(diào)整工藝參數(shù)等手段，可以有效提高熔覆層的質(zhì)量穩(wěn)定性和工藝效率。隨著數(shù)字化和智能化技術(shù)的發(fā)展，激光熔覆技術(shù)正逐步實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和智能化，進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率和降低成本。在性能提升方面，激光熔覆技術(shù)不僅可以改善基材的表面性能，還可以通過(guò)設(shè)計(jì)多層結(jié)構(gòu)、梯度結(jié)構(gòu)等復(fù)合結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)材料性能的進(jìn)一步優(yōu)化。這些復(fù)合結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用，使得激光熔覆技術(shù)在提高材料性能、延長(zhǎng)使用壽命等方面具有更大的潛力。激光熔覆技術(shù)在材料選擇、工藝優(yōu)化和性能提升等方面取得了顯著的進(jìn)展。未來(lái)，隨著新材料、新工藝和新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，激光熔覆技術(shù)有望在更多領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，推動(dòng)工業(yè)領(lǐng)域的持續(xù)創(chuàng)新和發(fā)展。也需要關(guān)注激光熔覆技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中的挑戰(zhàn)和問(wèn)題，如環(huán)境友好性、能源消耗等，以實(shí)現(xiàn)更加可持續(xù)和綠色的發(fā)展。參考資料：隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，設(shè)備維修和更新的需求日益增長(zhǎng)。傳統(tǒng)的維修方法往往不能滿足高效、高質(zhì)量、環(huán)保的要求。激光熔覆修復(fù)技術(shù)作為一種先進(jìn)的修復(fù)技術(shù)，具有高效、低成本、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，逐漸在工業(yè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。本文將探討激光熔覆修復(fù)技術(shù)的基本原理、應(yīng)用領(lǐng)域、研究進(jìn)展以及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。激光熔覆修復(fù)技術(shù)是一種利用高能激光束將材料熔化并迅速凝固的工藝。它通過(guò)將激光束照射到金屬表面，使金屬表面迅速熔化，并添加所需修復(fù)的材料，實(shí)現(xiàn)金屬表面的修復(fù)。這種技術(shù)可以用于修復(fù)各種形狀和尺寸的金屬零件，具有高效、高質(zhì)量的優(yōu)點(diǎn)。航空航天領(lǐng)域：激光熔覆修復(fù)技術(shù)可用于修復(fù)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)零件、航空器機(jī)身等高價(jià)值部件，提高其使用壽命和安全性。汽車(chē)工業(yè)：汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器等關(guān)鍵部件的維修和更新可以通過(guò)激光熔覆修復(fù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)，提高車(chē)輛的性能和耐久性。能源領(lǐng)域：石油、天然氣等能源設(shè)備的維修和更新也可通過(guò)激光熔覆修復(fù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)，提高設(shè)備的使用壽命和安全性。醫(yī)療器械：醫(yī)療器械的精密部分，如手術(shù)刀、牙科器材等，可以通過(guò)激光熔覆修復(fù)技術(shù)進(jìn)行精密修復(fù)，提高其使用性能和安全性。近年來(lái)，研究人員不斷探索和研究激光熔覆修復(fù)技術(shù)的各種應(yīng)用和優(yōu)化方案。例如，通過(guò)改變激光束的形狀和參數(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜形狀零件的修復(fù)；通過(guò)添加合金元素和其他材料，可以改善修復(fù)層的性能；通過(guò)采用自動(dòng)化和機(jī)器人技術(shù)，可以提高修復(fù)效率和質(zhì)量。新材料的應(yīng)用：隨著新材料的發(fā)展，激光熔覆修復(fù)技術(shù)將應(yīng)用于更多種類的材料，例如金屬、非金屬、陶瓷等。這將為設(shè)備的維修和更新提供更多的選擇。智能化的實(shí)現(xiàn)：未來(lái)的激光熔覆修復(fù)技術(shù)將更加智能化，通過(guò)采用人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)識(shí)別、自動(dòng)控制、自動(dòng)優(yōu)化等功能，提高修復(fù)的效率和準(zhǔn)確性。環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展：隨著環(huán)保意識(shí)的提高，未來(lái)的激光熔覆修復(fù)技術(shù)將更加注重環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展。例如，通過(guò)采用綠色材料和工藝，減少?gòu)U棄物的產(chǎn)生和對(duì)環(huán)境的影響。多學(xué)科交叉：未來(lái)的激光熔覆修復(fù)技術(shù)將涉及到多個(gè)學(xué)科的交叉，包括材料科學(xué)、物理學(xué)、機(jī)械工程、自動(dòng)化控制等。這將為技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展提供更廣闊的研究領(lǐng)域。激光熔覆修復(fù)技術(shù)作為一種先進(jìn)的修復(fù)技術(shù)，具有廣泛的應(yīng)用前景和發(fā)展?jié)摿ΑＮ磥?lái)，隨著新材料、智能化、環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展等技術(shù)的發(fā)展，激光熔覆修復(fù)技術(shù)將在更多領(lǐng)域得到應(yīng)用，并為設(shè)備的維修和更新提供更多選擇和支持。激光熔覆（LaserCladding）亦稱激光熔敷或激光包覆，是一種新的表面改性技術(shù)。它通過(guò)在基材表面添加熔覆材料，并利用高能密度的激光束使之與基材表面薄層一起熔凝的方法，在基層表面形成冶金結(jié)合的添料熔覆層。激光熔覆是指：通過(guò)同步或預(yù)置材料的方式，將外部材料添加至基體經(jīng)激光輻照后形成的熔池中，并使二者共同快速凝固形成包覆層的工藝方法。激光熔覆特點(diǎn)：熔覆層稀釋度低但結(jié)合力強(qiáng)，與基體呈冶金結(jié)合，可顯著改善基體材料表面的耐磨、耐蝕、耐熱、抗氧化或電氣特性，從而達(dá)到表面改性或修復(fù)的目的，滿足材料表面特定性能要求的同時(shí)可節(jié)約大量的材料成本。與堆焊、噴涂、電鍍和氣相沉積相比，激光熔覆具有稀釋度小、組織致密、涂層與基體結(jié)合好、適合熔覆材料多、粒度及含量變化大等特點(diǎn)，因此激光熔覆技術(shù)應(yīng)用前景十分廣闊。從當(dāng)前激光熔覆的應(yīng)用情況來(lái)看，其主要應(yīng)用于三個(gè)方面：一，對(duì)材料的表面改性，如燃汽輪機(jī)葉片，軋輥，齒輪等；二，對(duì)產(chǎn)品的表面修復(fù)，如轉(zhuǎn)子，模具等。有關(guān)資料表明，修復(fù)后的部件強(qiáng)度可達(dá)到原強(qiáng)度的90%以上，其修復(fù)費(fèi)用不到重置價(jià)格的1/5，更重要的是縮短了維修時(shí)間，解決了大型企業(yè)重大成套設(shè)備連續(xù)可靠運(yùn)行所必須解決的轉(zhuǎn)動(dòng)部件快速搶修難題。另外，對(duì)關(guān)鍵部件表面通過(guò)激光熔覆超耐磨抗蝕合金，可以在零部件表面不變形的情況下大大提高零部件的使用壽命；對(duì)模具表面進(jìn)行激光熔覆處理，不僅提高模具強(qiáng)度，還可以降低2/3的制造成本，縮短4/5的制造周期。三，激光增材制造。通過(guò)同步送粉或送絲的方式，進(jìn)行逐層的激光熔覆，進(jìn)而獲得具有三維結(jié)構(gòu)的零部件。該技術(shù)又可稱為激光熔化沉積、激光金屬沉積、激光直接熔化沉積等。熔覆材料：應(yīng)用廣泛的激光熔覆材料主要有：鎳基、鈷基、鐵基、鈦合金、銅合金、顆粒型金屬基復(fù)合材料，陶瓷材料等。熔覆工藝：激光熔覆按熔覆材料的供給方式大概可分為兩大類，即預(yù)置式激光熔覆和同步式激光熔覆。預(yù)置式激光熔覆是將熔覆材料事先置于基材表面的熔覆部位，然后采用激光束輻照掃描熔化，熔覆材料以粉或絲形式加入，其中以粉末的形式最為常用。同步式激光熔覆則是將粉末或絲材類熔覆材料經(jīng)過(guò)噴嘴在熔覆過(guò)程中同步送入熔池中。熔覆材料以粉或絲形式加入，其中以粉末的形式最為常用。預(yù)置式激光熔覆的主要工藝流程為：基材熔覆表面預(yù)處理---預(yù)置熔覆材料---預(yù)熱---激光熔覆---后熱處理。同步式激光熔覆的主要工藝流程為：基材熔覆表面預(yù)處理---預(yù)熱---同步激光熔覆---后熱處理。按工藝流程，與激光熔覆相關(guān)的工藝主要是基材表面預(yù)處理方法、熔覆材料的供料方法、預(yù)熱和后熱處理。激光熔覆成套設(shè)備組成：激光器、冷卻機(jī)組、送粉機(jī)構(gòu)、加工工作臺(tái)等。激光器的選用：主流的激光器類型均支持激光熔覆工藝，例如CO2激光器，固體激光器，光纖激光器，半導(dǎo)體激光器等。激光熔覆的工藝參數(shù)主要有激光功率、光斑直徑、熔覆速度、離焦量、送粉速度、掃描速度、預(yù)熱溫度等。這些參數(shù)對(duì)熔覆層的稀釋率、裂紋、表面粗糙度以及熔覆零件的致密性等有很大影響。各參數(shù)之間也相互影響，是一個(gè)非常復(fù)雜的過(guò)程，須采用合理的控制方法將這些參數(shù)控制在激光熔覆工藝允許的范圍內(nèi)。激光功率越大，融化的熔覆金屬量越多，產(chǎn)生氣孔的概率越大。隨著激光功率增加，熔覆層深度增加，周?chē)囊后w金屬劇烈波動(dòng)，動(dòng)態(tài)凝固結(jié)晶，使氣孔數(shù)量逐漸減少甚至得以消除，裂紋也逐漸減少。當(dāng)熔覆層深度達(dá)到極限深度后，隨著功率提高，基體表面溫度升高，變形和開(kāi)裂現(xiàn)象加劇，激光功率過(guò)小，僅表面涂層融化，基體未熔，此時(shí)熔覆層表面出現(xiàn)局部起球、空洞等，達(dá)不到表面熔覆目的。激光束一般為圓形。熔覆層寬度主要取決于激光束的光斑直徑，光斑直徑增加，熔覆層變寬。光斑尺寸不同會(huì)引起熔覆層表面能量分布變化，所獲得的熔覆層形貌和組織性能有較大差別。一般來(lái)說(shuō)，在小尺寸光斑下，熔覆層質(zhì)量較好，隨著光斑尺寸增大，熔覆層質(zhì)量下降。但光斑直徑過(guò)小，不利于獲得大面積的熔覆層。熔覆速度V與激光功率P有相似的影響。熔覆速度過(guò)高，合金粉末不能完全融化，未起到優(yōu)質(zhì)熔覆的效果；熔覆速度太低，熔池存在時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，粉末過(guò)燒，合金元素?fù)p失，同時(shí)基體的熱輸入量大，會(huì)增加變形量。激光熔覆參數(shù)不是獨(dú)立的影響熔覆層宏觀和微觀質(zhì)量，而是相互影響的。為了說(shuō)明激光功率P、光斑直徑D和熔覆速度V三者的綜合作用，提出了比能量Es的概念，即：即單位面積的輻照能量，可將激光功率密度和熔覆速度等因素綜合在一起考慮。比能量減小有利于降低稀釋率，同時(shí)與熔覆層厚度也有一定的關(guān)系。在激光功率一定的條件下，熔覆層稀釋率隨光斑直徑增大而減小，當(dāng)熔覆速度和光斑直徑一定時(shí)，熔覆層稀釋率隨激光束功率增大而增大。另外，隨著熔覆速度的增加，基體的融化深度下降，基體材料對(duì)熔覆層的稀釋率下降。在多道激光熔覆中，搭接率是影響熔覆層表面粗糙度的主要因素，搭接率提高，熔覆層表面粗糙度降低，但搭接部分的均勻性很難得到保證。熔覆道之間相互搭接區(qū)域的深度與熔覆道正中的深度有所不同，從而影響了整個(gè)熔覆層的均勻性。而且多道搭接熔覆的殘余拉應(yīng)力會(huì)疊加，使局部總應(yīng)力值增大，增大了熔覆層裂紋的敏感性。預(yù)熱和回火能降低熔覆層的裂紋傾向。激光熔覆技術(shù)是一種先進(jìn)的表面工程技術(shù)，通過(guò)將高能量激光束照射在材料表面，使其與添加的合金粉末或涂層發(fā)生熔融和混合，從而在基材表面形成一層具有優(yōu)異性能的涂層。該技術(shù)具有高效率、低成本、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)，在機(jī)械、航空、能源等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。近年來(lái)，激光熔覆技術(shù)已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外的研究熱點(diǎn)。研究者們針對(duì)激光熔覆技術(shù)的不同方面進(jìn)行了深入的研究和實(shí)踐，取得了一系列重要的研究成果。在激光熔覆技術(shù)的研究過(guò)程中，研究方法和技術(shù)參數(shù)的優(yōu)化是關(guān)鍵。不同的激光器、材料和工藝參數(shù)都會(huì)對(duì)熔覆層的性能產(chǎn)生影響。目前，研究者們已經(jīng)開(kāi)展了大量的研究工作，通過(guò)系統(tǒng)地改變激光器類型、功率密度、掃描速度、合金粉末成分等參數(shù)，探索最佳的工藝條件。同時(shí)，建立了一套完善的評(píng)估指標(biāo)和方法，對(duì)熔覆層的微觀結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能、耐磨性、耐腐蝕性等方面進(jìn)行全面評(píng)價(jià)。在激光熔覆機(jī)理方面，研究者們已經(jīng)初步探明了激光熔覆過(guò)程中材料的行為和反應(yīng)機(jī)制。在工藝優(yōu)化方面，研究者們發(fā)現(xiàn)通過(guò)調(diào)節(jié)激光束的能量分布、掃描速度和粉末流量等參數(shù)，可以顯著提高熔覆層的致密度和結(jié)合力。在材料改性方面，研究者們發(fā)現(xiàn)通過(guò)添加不同種類的合金元素和微合金化元素，可以顯著提高熔覆層的硬度和耐磨性。激光熔覆技術(shù)是一種具有重要應(yīng)用前景的表面工程技術(shù)，在機(jī)械、航空、能源等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。雖然該技術(shù)已經(jīng)取得了一定的研究成果，但仍存在一些問(wèn)題和挑戰(zhàn)，如設(shè)備成本較高、工藝穩(wěn)定性不足等。未來(lái)，需要進(jìn)一步開(kāi)展針對(duì)激光熔覆技術(shù)的深入研究，優(yōu)化工藝參數(shù)，提高熔覆層的性能和穩(wěn)定性，推動(dòng)激光熔覆技術(shù)的廣泛應(yīng)用。激光熔覆成形技術(shù)是一種先進(jìn)的制造技術(shù)，其通過(guò)高能激光束將金