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激光熔覆与激光合金化的区别

作者:admin 来源: 日期:2016/8/30 2:33:31

   激光束由子具有良好的方向性、相干性并通过聚焦可获得高的能量密度,因而可在很短的时间内对工件的表面进行特定的处理。作为一种较理想的热源,激光束已被广泛用于材料的表面改性工程中。与其他传统表面处理方法相比激光处理后具有组织细化、致密,性能好,对基材的热影响小,因而工件的应力变形小等优点。

与电子束等高能量密度源相比,其优点在于激光处理无需真空工作室,被处理的工件是否导电均无影响。目前钛合金常用的激光表面改性方法有激光合金化及激光熔



覆等处理工艺。激光表面合金化是在高能量激光束的作用下将一种或多种合金元素和基材材料表层一起迅速熔化后凝固,在材料表面获得合金层的方法。这种方法既改变了材料表面的化学成分,又改变了表面的组织结构和物理状态。而采用激光束熔化涂层材料及薄层基材材料,待快速凝固后形成稀释度极低、成分与涂层大体一致的熔覆层的方法称为激光表面熔覆。在熔覆过程中加人的合金元素相互反应原位生成新的化合物,并且涂层与基材材料形成冶金结合,从而改善基材材料表面的耐磨、耐蚀、耐热和抗氧化等性能。


   激光合金化是一种新型的表面改性技术,可针对航空材料不同的服役条件,利用高能密度激光束加热冷凝速率快等特点,在结构件表面制备非晶一纳米晶增强金属陶瓷复合涂层,达到航空材料表面改性的目的。激光熔覆技术相对激光合金化技术具有基材对熔池的稀释率小、热影响区小、工件受热形变小及激光熔覆处理后工件报废率小等特点。激光熔覆可显著改善材料的表面性能,可针对磨损失效材料进行修复,具有效率高、速度快、绿色环保无污染及处理后工件性能好等特点。激光熔覆技术也是代表表面工程发展方向和水平的表面改性新技术之一。激光熔覆技术因无污染且制备出的涂层与基材呈冶金结合等优点已成为当代钛合金表面改性的研究热点。采用激光熔覆陶瓷涂层或陶瓷颗粒增强复合材料涂层是提高钛合金表面附磨性的有效途径。根据实际工况要求选择合适的材料体系,采用激光熔覆技术可达最佳的工艺要求。激光熔覆技术可以修复各种失效零部件,如航空发动机叶片等。


   激光表面合金化与激光表面熔覆另外的不同之处在于,激光表面合金化是使添加的合金元素和基材表层在液态下充分混合而形成合金化层;而激光表面熔覆则是使预涂层全部熔化而基材表层微熔,从而使熔覆层与基材材料形成冶金结合而保持熔覆层的成分基本不变。激光合金化和激光熔覆技术主要用来提高钛合金的表面耐磨、耐蚀和抗级化等性能。




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