探索铜合金的激光熔覆工艺

09 Oct,2021

在目前的工业领域里，我们都知道铜和铜合金由于具备良好的导电导热性能及机械加工性能，在机械制造、电器电子、冶金、海洋装备等众多领域得到广泛应用。

随着工业的发展，传统的铜性能已无法满足使用条件，尤其是在一些特殊的领域，严苛的服役环境对铜件的性能提出了更高要求，例如要求高强高导电性的电磁炮导轨，要求高耐磨、高耐热性的连铸结晶器，铝板轧制生产线的铜轧棍等，在生产过程中，铜表面要不断地经受高温、高压或强磨损，工作环境极其恶劣。提高铜合金表面性能的方法有电镀、铸渗、热喷涂等，这些方法在一定程度上都存在一定缺陷，电镀对环境造成较严重污染、铸渗易产生气孔缺陷、热喷涂界面难以达到冶金结合，反复热冲击涂层易脱落。

激光熔覆技术是表面改性的一种重要手段，具有灵活性高、对工件热影响小、涂层与基体结合强度高等优点，通过该技术可以得到组织细密、性能优良的涂层。但是，由于铜表面对激光束具有较高的反射率，所以在铜表面做激光熔覆较为困难。

现在已经有多种表面强化方法（电镀、化学镀、陶瓷强化、复合强化等），但是其又存在着各自的优点、缺点。比如：镀层较厚、容易脱落、对环境有污染等，所以表面强化的技术需要进一步的改善和提高。

目前铜合金表面激光熔覆技术存在的问题

铜合金的导热性能良好、比热容小、浸湿性能差、表面有坚硬的氧化膜，对光斑的反射率较大，这就使得激光产生的热量在其表面不易停留，直接熔覆功能涂层难以实现；

铜合金基体与涂层的材料体系之间的性能差别很大，使用过程中的界面失效问题要得到一定的重视，在中间要有相应的过渡层连接；

涂层内韧性不足，热裂和应力等缺陷存在于涂层内部。

在现在工业激光领域里，激光熔覆技术越来越普及，市面上供应激光熔覆机的厂家也越来越多。