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浅析激光熔覆材料的应用现状与展望
03 Sep,2020
多年来，激光熔覆所用的粉末体系一直沿用热喷涂粉末材料，很多学者认为，借助于热喷涂粉末进行激光熔覆是不科学的。
激光熔覆材料的应用现状
热喷涂粉末在设计时为了喷涂时由于温度的微小变化而发生流淌的情况，所设计的热喷涂合金成分往往具有较宽的凝固温度区间，将这类合金直接应用于激光熔覆，则会因为流动性不好而带来气孔问题。
在热喷涂粉末中加入了较高含量的B和Si元素，一方面降低了合金的熔点；另一方面作为脱氧剂还原金属氧化物，生成低熔点的硼硅酸盐，起到脱氧造渣作用。
与热喷涂相比，激光熔池寿命较短，这种低熔点的硼硅酸盐往往来不及浮到熔池表面而残留在熔覆层内，在冷却过程中形成液态薄膜，加剧涂层开裂，或者使熔覆层中产生夹杂。
激光熔覆材料的未来展望
针对激光熔覆材料的应用现状问题，通常采取的途径主要包括以下这些：
- 在通用的热喷涂粉末基础上调整成分，降低膨胀系数。在保证使用性能的要求下尽量降低B、Si、C等元素的含量，减少在熔覆层及基材表面过渡层中产生裂纹的可能性。
- 添加1种或几种合金元素，在满足其使用性能的基础上，增加其韧性相，提高覆层的韧性，可以有效抑制热裂纹的产生。
- 对基体材料进行预热和后热处理，能够减少温度梯度，降低残余热应力，有利于抑制裂纹的发生。
- 在粉末材料中加入稀土元素，能够提高材料的强韧性。
这些途径虽然可以在一定程度上改善涂层的工艺性能，但不能从根本上解决问题。因此，应从激光熔覆过程的特点出发，结合应用要求，研究出适合激光熔覆的专用粉末，这将成为激光熔覆研究的重要方向之一。
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