工艺参数对激光熔覆的影响

26 Jul,2021

激光熔覆作为先进表面处理技术的一种，能明显改善材料的硬度，强度，耐磨性，而工艺参数对激光熔覆后的涂层具有明显的影响，能显著改变激光熔覆的质量，本文主要简述工艺参数对激光熔覆技术的影响。

一、工艺参数对激光熔覆的影响

在激光熔覆实验里升温和冷却都非常迅速，时间短暂。有很多因素对此技术造成很大的影响，如激光功率P，光点大小（光束直径D），激光的扫描速度V，预置厚度、送粉量等。在熔覆实验里，激光熔覆的质量也往往是通过改变以下三种工艺参数来改善其质量。

（1）激光功率P。激光功率的大小决定着激光束功率密度，随着激光功率的增大，激光束的功率密度会增大，熔覆层的深度会有所增大，熔池温度也会有所升高，这会造成部分粉末产生“气化”现象。此外，功率过大还会使基材受热升温，使其造成开裂等不良后果，影响质量，所以，激光的功率不能过大，当然，也不宜过小。使用太小功率的激光会对材料有可能会造成熔化不彻底，导致出现空洞等不良结果，使其质量下降。所以，选择合适的功率非常重要。

（2）激光光束直径D。激光束一般是圆形，光斑尺寸的不同，激光束的能量不同，会引起熔覆层表面能量分布不同。当光斑直径较小时，熔覆层的质量较好，但随着光斑尺寸的增大，熔覆层质量在下降，因此要正确选择激光直径D。

（3）扫描速度V。它对熔覆工艺的作用体现在涂层的外观形貌，硬度，耐磨等方面。熔覆速度V过大，会使激光与粉末接触的时间过短，容易使粉末飞离熔池，熔池的温度低导致合金熔化不彻底，会使产品质量下降。熔覆速度过小，便会延长在熔池的过程，熔池温度过高，粉末容易过度熔化，使合金元素受到损失，此外，基材温度升高，会产生更多的变形现象，所以要合适选择扫描速度V。

二、结论

激光熔覆是一种新型的表面改进技术，激光在原材料在表层上形成冶金结合的涂层，这样可显著提高材料性能的方法，激光熔覆的工艺参数对其质量的影响很大，可以显著地改变其质量，因此在激光熔覆之前合理选择工艺参数对整个实验起着重要的作用。