什么是激光熔覆

激光熔覆技術是指以不同的填料方式在被涂覆基體表面上放置選擇的涂層材料，經激光輻照使之和基體表面一薄層同時熔化，并快速凝固后形成稀釋度極低并與基體材料成冶金結合的表面涂層，從而顯著改善基體材料表面的耐磨、耐蝕、耐熱、抗氧化及電器特性等的工藝方法。

因為其主要目的是增加金屬表面的性能，所以在實際應用時，要想提高效率，應該綜合考慮到質量，速度，激光功率之間的平衡。

 
激光熔覆具有以下特點

（1）冷卻速度快（高達106K/s），屬于快速凝固過程，容易得到細晶組織或產生平衡態(tài)所無法得到的新相，如非穩(wěn)相、非晶態(tài)等。

（2）涂層稀釋率低（一般小于5%），與基體呈牢固的冶金結合或界面擴散結合，通過對激光工藝參數(shù)的調整，可以獲得低稀釋率的良好涂層，并且涂層成分和稀釋度可控；

（3）熱輸入和畸變較小，尤其是采用高功率密度快速熔覆時，變形可降低到零件的裝配公差內。

（4）粉末選擇幾乎沒有任何限制，特別是在低熔點金屬表面熔敷高熔點合金；

（5）熔覆層的厚度范圍大，單道送粉一次涂覆厚度在0.2~2.0mm，

（6）能進行選區(qū)熔敷，材料消耗少，具有卓越的性能價格比；

（7）光束瞄準可以使難以接近的區(qū)域熔敷；

（8）工藝過程易于實現(xiàn)自動化。

激光熔覆頭的基本架構區(qū)別

四路同步送粉圓光激光熔覆的優(yōu)勢

一：四路送粉的優(yōu)勢

一般來說激光熔覆的送粉方式有預置法和同步送粉法，預置法不易實現(xiàn)自動化，暫且不提。同步送粉法有雙路送粉，四路送粉，也有三路送粉等方式。在實際應用中，當熔覆頭沿著X軸或者Y軸的正反方向移動的時候，四路送粉最容易保證送粉的位置準確性，因為四條送粉路線正對應可移動的四個方向，無論以那一方向為主方向，都可以形成兩路粉末在前后，兩路粉末在左右的格局，這樣的格局對送粉的均勻性和方向性有很大的幫助。

二：圓形光斑的優(yōu)勢

圓形光斑是激光耦合發(fā)出的激光的基本形狀，如果對他的形狀進行再加工，可能會造成激光能量的損失。

再從熔覆的功能結構上來講，送粉路數(shù)有很多，但是光斑目前只能有一個，那么當多路粉末匯聚的時候，再在輔助氣體的作用下，形成的粉末路徑會越發(fā)接近圓柱形狀，這時候圓形的光斑會更適應圓柱形的粉末，可以有效的防止粉末浪費，同時未經形狀加工的圓光斑，出光均勻，使粉末受熱也相應的均勻，熔覆質量更為優(yōu)秀。

三：崗春ECM340激光熔覆頭

 發(fā)揮了四路送粉圓形光斑的獨特優(yōu)勢，適用于金屬表面熔覆，激光淬火，3D打印等高新加工工藝，是保證質量與效率的不二之選。

激光熔覆的應用

激光熔覆的應用主要在兩個方面，即耐腐蝕（包括耐高溫腐蝕）和耐磨損，應用的范圍很廣泛，例如內燃機的閥門和閥座的密封面，水、氣或蒸汽分離器的激光熔覆等。

同時提高材料的耐磨和耐腐蝕性，可以采用Co基合金（如Co-Cr-Mo-Si系）進行激光熔覆。基體中物相成份范圍中Co3Mo2SI硬質金屬間相的存在可保證耐磨性能，而Cr則提供了耐腐蝕性。
微觀下的激光熔覆頭淬火

激光熔覆頭不僅可以用作熔覆，還可以用作淬火，激光淬火的功率密度高，冷卻速度快，不需要水或油等冷卻介質，是清潔、快速的淬火工藝。

在微觀下可以看到熔覆頭的淬火，將材料表面加熱到相變點以上，隨著材料自身冷卻，奧氏體轉變?yōu)轳R氏體

奧氏體轉化馬氏體→→

奧氏體中含碳量≥1%的鋼淬火后，馬氏體形態(tài)為針片狀馬氏體，當奧氏體中含碳量≤0.2%的鋼淬火后，馬氏體形狀基本為板條馬氏體。馬氏體的晶體結構為體心四方結構（BCT）。中高碳鋼中加速冷卻通常能夠獲得這種組織。高的強度和硬度是鋼中馬氏體的主要特征之一，同時馬氏體的脆性也比較高。
結語

無論是激光頭熔覆，亦或是激光頭淬火，其參數(shù)主要有激光功率、光斑形狀與大小、各模塊速度、離焦量、預熱溫度等。各參數(shù)之間也相互影響，是一個非常復雜的過程，須采用合理的控制方法將這些參數(shù)控制在工藝允許的范圍內。尤其是將新引進激光設備的公司，在采購激光熔覆頭的時候，建議優(yōu)先考慮提供上門服務和技術支持的廠家。