激光熔覆修复

激光熔覆技术是—种涉及光、机、电、计算机、材料、物理、化学等多门学科的跨学科高新表面改性技术，是在激光束作用下将合金粉末或陶瓷粉末与基体表面迅速加热并熔化，光束移开后自激冷却形成稀释率极低，与基体材料呈冶金结合的表面涂层，从而显著改善基体表面耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化及电气特性等的一种表面强化方法。

激光熔覆具有以下特点：

（1）冷却速度快（高达106K/s），属于快速凝固过程，容易得到细晶组织或产生平衡态所无法得到的新相，如非稳相、非晶态等。

（2）涂层稀释率低（小于5%），与基体呈牢固的冶金结合或界面扩散结合，通过对激光工艺参数的调整，可以获得低稀释率的良好涂层，并且涂层成分和稀释度可控；

（3）热输入和畸变较小，尤其是采用高功率密度快速熔覆时，变形可降低到零件的装配公差内。

（4）粉末选择几乎没有任何限制，特别是在低熔点金属表面熔敷高熔点合金；

（5）熔覆层的厚度范围大，单道送粉一次涂覆厚度在0.2~2.0mm，

（6）能进行选区熔敷，材料消耗少，具有卓越的性能价格比；

（7）光束瞄准可以使难以接近的区域熔敷；

激光熔覆的应用主要在两个方面，即耐腐蚀（包括耐高温腐蚀）和耐磨损，应用的范围很广泛，例如内燃机的阀门和阀座的密封面，水、气或蒸汽分离器的激光熔覆等。

激光熔覆修复主轴

五、几种表面处理技术的对比

对比项目	高分子材料	热喷涂	喷熔/喷焊	激光熔覆
处理温度	常温	100-250℃	1000～1300℃	1000～1100℃
工艺难度	不受工件尺寸大小及场地所限，可现场快速修复设备，8个小时内可恢复生产。也可机械加工。	设备轻便，可现场施工工艺灵活、操作程序少。适应性强，一般不受工件尺寸大小及场地所限。配合面需要机加工后才能使用。	喷焊的工艺程序基本与喷涂相同，所不同者在喷粉工序中增加了重熔程序。	需要专门设备进行，待修复产品必须进入工厂加工，修复周期长
热应力	无	小	大且均匀	较大不均匀
影响基体的变形	无	小	大	小
与基体的结合方式和结合强度	冷粘结合，大于20MPa	机械嵌合，最高可达70MPa	冶金结合，300MPa～500MPa	冶金结合，300MPa～700MPa
表面硬度	肖氏89	取决于所选材料，材料选择面宽，耐磨层最高HRC62	材料只能选自熔性合金粉末，耐磨层最高可达HRC65	材料选择面窄，耐磨层最高可达HRC67
耐腐蚀性	非金属材料，适合抵抗多种腐蚀	取决于所选材料的耐腐蚀性能	取决于所选材料的耐腐蚀性能	取决于所选材料的耐腐蚀性能
修复成本	很小	小	较高	最高
适合工况	适合静配合设备表面磨损修复或缺陷修复；大型传动部件轴承位现场快速抢修。	大面积接触,有润滑条件的工作表面,配合面以及其它受力较小的工况条件下使用	需承受较大的冲击力,挤压应力或接触应力等，大面积，大厚度或设备再制造	精度高，修复层薄，价值大的设备