激光噴涂與激光熔覆工藝介紹
激光噴涂和激光熔覆是材料表面改性技術(shù)的重要方法。激光噴涂是用高能密度光束將粉末或絲材頂端加熱至熔融，再用噴出的高壓氣體使熔融材料離子化，并噴向集體表面而形成涂層。激光熔覆則是用高能密度的激光束將合金材料熔覆在集體表面而得到與基體材料的成分和性能完全不同的表面合金層。這兩者都是利用激光技術(shù)進(jìn)行材料的表面改姓，而其區(qū)別在于：激光噴涂是利用激光束將涂層材料加熱至熔融狀態(tài)，再由壓縮氣體加速?lài)娚涑练e到基體表面而形成涂層；激光熔覆則是將涂層材料和基材表面完全融化的快速凝固過(guò)程，熔覆層與基材表面行層完全冶金結(jié)合。激光噴涂和熔覆的共同特點(diǎn)是可采用從低熔點(diǎn)到超高熔點(diǎn)的大多數(shù)涂層材料；可在大氣下、惰性氣體或真空狀態(tài)中進(jìn)行噴涂；所獲得的涂層孔隙率低，涂層結(jié)構(gòu)基本上與原始粉末相同。目前激光熔覆比激光噴涂應(yīng)用的多。
一、激光噴涂和激光熔覆設(shè)備的組成：
激光噴涂和熔覆設(shè)備主要由激光系統(tǒng)、噴粉系統(tǒng)和工作臺(tái)3大部分組成。具體不見(jiàn)包括激光器、激光加工頭（激光熔覆頭）、調(diào)配器（分配器）、送粉（線性送進(jìn)）裝置和傳動(dòng)工作臺(tái)。
激光噴涂和熔覆設(shè)備主要由激光系統(tǒng)、噴粉系統(tǒng)和工作臺(tái)3大部分組成。具體不見(jiàn)包括激光器、激光加工頭（激光熔覆頭）、調(diào)配器（分配器）、送粉（線性送進(jìn)）裝置和傳動(dòng)工作臺(tái)。
二、影響激光噴涂和熔覆的工藝參數(shù)主要包括
（1）激光系統(tǒng)，即光束模式、波長(zhǎng)、功率密度、光斑大小、光束發(fā)散度等。
（2）基材，基材工件的化學(xué)成分、集合尺寸、幾何形狀、表面狀態(tài)、原始組織狀態(tài)等。
（3）處理?xiàng)l件，主要指高速激光設(shè)備有關(guān)的一系列參數(shù)，如光束形狀、掃描速度、保護(hù)氣體流向及速度等。
（4）噴涂材料，包括涂層材料的化學(xué)成分、粒度大小、供給方式和供給量。
（1）激光系統(tǒng)，即光束模式、波長(zhǎng)、功率密度、光斑大小、光束發(fā)散度等。
（2）基材，基材工件的化學(xué)成分、集合尺寸、幾何形狀、表面狀態(tài)、原始組織狀態(tài)等。
（3）處理?xiàng)l件，主要指高速激光設(shè)備有關(guān)的一系列參數(shù)，如光束形狀、掃描速度、保護(hù)氣體流向及速度等。
（4）噴涂材料，包括涂層材料的化學(xué)成分、粒度大小、供給方式和供給量。
三、激光熔覆工藝的相關(guān)重要參數(shù)
- 激光光功率密度，單位光斑內(nèi)的光功率大小。激光功率密度主要是根據(jù)激光處理類(lèi)型和涂覆材料的特性，一般在104-106W/cm2范圍。
- 光斑，激光熔覆要求平頂光斑，光斑形狀主要為矩形、線型以及圓形光斑3種，光斑形狀應(yīng)適合工件被加工面的要求。
- 掃描速度，工件基體表面相對(duì)于激光光斑的運(yùn)動(dòng)速度。掃描速度的控制與激光功率密度及送粉量一定時(shí)，掃描速度越高，熔覆層稀釋率越低。
- 送粉量，單位時(shí)間的送粉量與光斑功率密度密切相關(guān)，通常不同的涂層材料需要反復(fù)摸索獲取。
參考資料《金屬表面