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激光重熔技术

时间:2022-11-02 百科知识 版权反馈
【摘要】:激光重熔是材料表面熔融强化技术的一种重要方法,它是利用高能量密度激光束将具有不同成分、性能的合金快速熔化,在基体表面形成与基体具有完全不同成分和性能的合金层的快速凝固过程。由于激光重熔过程速度快,因此容易在涂层和基体之间形成较大的内应力,并导致裂纹的产生,这一点需要特别注意。目前,激光重熔技术已经广泛应用于汽车工业、航空航天工业、磨具和轧辊行业等需改善基体材料耐磨性或耐蚀性的场合,受到广泛的重视。

激光重熔是材料表面熔融强化技术的一种重要方法,它是利用高能量密度激光束将具有不同成分、性能的合金快速熔化,在基体表面形成与基体具有完全不同成分和性能的合金层的快速凝固过程。激光重熔属于激光熔覆技术中的合金预置法,是指将待熔的合金材料通过某种方式(如黏结、喷涂、电镀、预置丝材或板材等方法)预先覆盖在基体表面,然后采用激光束在合金预覆层表面扫描,合金预覆层表面吸收激光能量使温度升高并熔化,同时通过热传导将表面热量向内部传递,使整个合金预覆层及一部分基体熔化,激光束离开后熔化的金属快速凝固而在基体表面形成冶金结合的重熔层[23]

激光重熔工艺和激光熔覆工艺存在很大的不同,具有以下几方面的特点:

(1)激光重熔加热和冷却速度极快,可以获得和基体不同的组织结构和性能(如晶粒细化、硬度增加或者产生新的相等)。

(2)激光可以对需要处理的局部区域进行表面处理,无接触、无污染,对基体或者工件的热影响较小,并容易实现自动化工艺。

(3)重熔涂层与基体的结合强度可以得到显著的改善,比一般喷涂过程可得到更大的结合力。

(4)涂层的稀释度可以降低到最低限度,减少基体成分对重熔层组织和性能的影响,从而得到所设计的表面性能。

(5)由于激光重熔过程速度快,因此容易在涂层和基体之间形成较大的内应力,并导致裂纹的产生,这一点需要特别注意。

(6)由于激光重熔过程一般选择较快的重熔扫描速度,因此加热和冷却过程迅速,使得激光重熔对基体的热影响较小,一般不会引起大的变形。

目前,激光重熔技术已经广泛应用于汽车工业、航空航天工业、磨具和轧辊行业等需改善基体材料耐磨性或耐蚀性的场合,受到广泛的重视。

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