激光熔覆亦称激光包覆或激光熔敷,指在基材表面以不同的填料方式添加被选择的涂层材料,利用高能密度(104~106/cm2)的激光束使之与基材表面极薄层同时熔凝,并快速凝固后形成稀释度极低,与基体成冶金结合的表面涂层,从而显著改善基层表面的耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化等特性的工艺方法。
激光熔覆技术的最大的特点是可在廉价、易加工的基体材料表面有选择的制备高性能的熔覆层,并且熔覆层的厚度不受限制;还可以根据需要进行单层熔覆或多层熔覆,使涂层具备梯度功能。
高达106℃/s的冷却速度使熔覆层组织晶粒细小、结构致密。因此,较一般涂覆工艺,激光熔覆涂层的硬度一般相对比较高,耐磨损、耐腐蚀性能也比较好;甚至能产生新性能的组织结构,如亚稳相、超弥散相、非晶相等。
可实现局部精密熔覆及修复,后续加工小。
由于热作用区很小,工件热变形也相对较小,不破坏基材的力学性能。
熔覆层的厚度可准确控制,熔覆层与基材形成冶金结合;且熔覆层的稀释率小。
熔覆层成分与性能几乎不受基体材料成分的干扰和影响。
加工柔性好,可方便地对沟槽、孔壁等常规方法难以加工的部位进行激光熔覆;激光束的运动可控性好,能方便地对形状复杂的轮廓表面进行处理。
自动化程度高,过程易于控制及实现自动化,对环境无污染,噪音低,工作条件舒适等特点,是一种“绿色”表面工程技术。
激光熔覆技术为零件制造提供了具有独特优势的新途径。