图3-3给出了采用大功率光纤激光在相同扫描速度（64mm/s）、不同激光功率下获得的熔覆层中部区域的微观组织形貌。如图33所示，随着激光功率的增加，熔覆层的组织呈现出不同的特征。图3-3（a）所示，当激光功率为3500W时，其熔覆层的组织主要由无明显晶界的非晶组织、白色颗粒相以及数量较少、尺寸较小的晶体相共同组成；随着激光功率增至3700W时，在熔覆层内出现了大面积细小等轴晶区。继续增加激光功率，熔覆层中基本都为树枝晶组织，组织尺寸更大，而且基本上没有非晶相。由此可见，随着激光功率的增大，使熔覆层在高温时停留时间增加，即给晶粒的形核与长大提供了更多的时间与能量，最终使熔覆层中获得的晶粒尺寸较大；另外，随着激光功率的增大，形成了较深的熔池，导致熔池金属被激光搅拌的作用增强，断裂的枝晶臂作为形核质点，增加了晶体形核率［104］。
图3-3 不同激光功率熔覆层组织的微观形貌（扫描速度为64mm/s）
（a）3500W （b）3600W （c）3700W （d）3800W
同时，激光功率的增加使得基体的成分被带入熔覆层中，使其顶部的含量就越多，从而使熔覆层的稀释率不断增加，最终整个熔覆层的成分偏离名义成分，这也是降低熔覆层非晶形成能力的因素。另外，由图3-3还可看出，激光熔覆制备的熔覆层中的组织存在一定的不均匀性。这是由于激光辐射能量分布的不均匀，在激光熔覆时必然会引起对流，而熔池中物质的传输主要靠液体流动（即对流）来实现，所以熔池对流会带来熔覆层成分的微观偏析。同时由于合金成分的性质，如黏度、表面张力及合金元素间的相互作用都将对熔池的对流产生影响，因其也将会对成分偏析产生影响，从而使获得的涂层中的组织不均匀。
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