簡述工藝參數(shù)對激光熔覆的影響

摘 要：激光熔覆作為先進(jìn)表面處理技術(shù)的一種，能明顯改善材料的硬度，強(qiáng)度，耐磨性，而工藝參數(shù)對激光熔覆后的涂層具有明顯的影響，能顯著改變激光熔覆的質(zhì)量，本文主要簡述工藝參數(shù)對激光熔覆技術(shù)的影響。

關(guān)鍵詞：激光熔覆;表面處理;質(zhì)量;工藝參數(shù)

中圖分類號：TG142.46 ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

Abstract：Laser cladding，as a kind of advanced surface treatment technology，can significantly improve the hardness，strength and wear resistance of the material，and the process parameters have a significant influence on the coating after laser cladding，which can significantly change the quality of laser cladding.This paper mainly describes the influence of process parameters on laser cladding technology.

Key words：Laser cladding;Surface treatment;Quality;Process parameters

一、工藝參數(shù)對激光熔覆的影響

在激光熔覆實(shí)驗(yàn)里升溫和冷卻都非常迅速，時間短暫。有很多因素對此技術(shù)造成很大的影響，如激光功率P，光點(diǎn)大小（光束直徑D），激光的掃描速度V，預(yù)置厚度、送粉量等。在熔覆實(shí)驗(yàn)里，激光熔覆的質(zhì)量也往往是通過改變以下三種工藝參數(shù)來改善其質(zhì)量。

（1）激光功率P。激光功率的大小決定著激光束功率密度，隨著激光功率的增大，激光束的功率密度會增大，熔覆層的深度會有所增大，熔池溫度也會有所升高，這會造成部分粉末產(chǎn)生“氣化”現(xiàn)象。此外，功率過大還會使基材受熱升溫，使其造成開裂等不良后果，影響質(zhì)量，所以，激光的功率不能過大，當(dāng)然，也不宜過小。使用太小功率的激光會對材料有可能會造成熔化不徹底，導(dǎo)致出現(xiàn)空洞等不良結(jié)果，使其質(zhì)量下降。所以，選擇合適的功率非常重要。

（2）激光光束直徑D。激光束一般是圓形，光斑尺寸的不同，激光束的能量不同，會引起熔覆層表面能量分布不同。當(dāng)光斑直徑較小時，熔覆層的質(zhì)量較好，但隨著光斑尺寸的增大，熔覆層質(zhì)量在下降，因此要正確選擇激光直徑D。

（3）掃描速度V。它對熔覆工藝的作用體現(xiàn)在涂層的外觀形貌，硬度，耐磨等方面。熔覆速度V過大，會使激光與粉末接觸的時間過短，容易使粉末飛離熔池，熔池的溫度低導(dǎo)致合金熔化不徹底，會使產(chǎn)品質(zhì)量下降。熔覆速度過小，便會延長在熔池的過程，熔池溫度過高，粉末容易過度熔化，使合金元素受到損失，此外，基材溫度升高，會產(chǎn)生更多的變形現(xiàn)象，所以要合適選擇掃描速度V。

二、結(jié)論

激光熔覆是一種新型的表面改進(jìn)技術(shù)，激光在原材料在表層上形成冶金結(jié)合的涂層，這樣可顯著提高材料性能的方法，激光熔覆的工藝參數(shù)對其質(zhì)量的影響很大，可以顯著地改變其質(zhì)量，因此在激光熔覆之前合理選擇工藝參數(shù)對整個實(shí)驗(yàn)起著重要的作用。

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基金項(xiàng)目：2019年度廣西高校中青年教師科研基礎(chǔ)能力提升項(xiàng)目“輪軌材料激光熔覆Fe-Ni基合金涂層與磨損性能研究”研究成果（項(xiàng)目編號：2019KY1554）

作者簡介：花超（1989-），男，江西撫州人，碩士研究生畢業(yè)，柳州鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院教師，主要從事軌道技術(shù)方面的研究。