激光熔覆技術(shù)綜述

激光熔覆是指在基材表層熔覆一層復(fù)合涂層以改善基材材料表層性能的新技術(shù)。 它利用激光的高能量在熔覆粉末與基體之間形成冶金結(jié)合，以滿足性能要求。 包覆后的表層涂層性能可根據(jù)性能要求選用不同的包覆粉末，最終達(dá)到機(jī)械性能和物理性能的提高。 激光熔覆具有稀釋度低、組織致密性好、涂層與基體冶金結(jié)合等特色。 因此，激光熔覆技術(shù)的應(yīng)用前景十分廣闊。 利用激光熔覆制造新材料成為近年來的研究熱點(diǎn)。

一、激光熔覆技術(shù)的發(fā)展歷程

激光熔覆技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了近半個世紀(jì)。 早期的激光熔覆技術(shù)主要集中在激光熔覆的特性、不同材料和基體組合的激光熔覆工藝和參數(shù)、激光熔覆層的微觀光學(xué)結(jié)構(gòu)和金相分析、激光熔覆層的性能、熔覆層缺點(diǎn)和激光熔覆應(yīng)用； 現(xiàn)代激光熔覆主要圍繞激光熔覆、激光熔覆高性能送粉和噴嘴的基本理論和模型，利用激光制備新材料，基于激光熔覆快速成型和制造技術(shù)領(lǐng)域的研究。

我國對激光熔覆技術(shù)的研究始于1990年代初，研究方法不斷完善，得到了很大的改進(jìn)。 主要研究方向如下： 激光工藝參數(shù)對熔覆層性能的影響；在激光熔覆過程當(dāng)中添加稀土氧化物對涂層組織和性能的影響；激光熔覆陶瓷顆粒相增強(qiáng)熔覆層強(qiáng)度。

二、激光熔覆技術(shù)研究現(xiàn)狀

激光熔覆技術(shù)已廣泛應(yīng)用于鈦合金、合金鋼、模具鋼和各種有色金屬等多種材料。

激光熔覆材料用于制備涂層并限制涂層的特性。 材料的變化將直接影響涂層的性能，因此包覆材料的發(fā)展始終是研究的重點(diǎn)。 目前，激光熔覆材料主要有自溶合金粉、復(fù)合粉和陶瓷粉。

目前應(yīng)用廣泛的激光熔覆自熔合金粉末主要有：Ni基、Fe基、Co基合金粉末。 在鑄鐵表層激光熔覆一層鎳基復(fù)合涂層，所得涂層的稀釋率低于鑄鐵。 雖然鎳基涂層的硬度明顯高于鑄鐵，但涂層和基體的彈性模量相似。

三、激光熔覆技術(shù)的前景

作為一種新興的表層改性技術(shù)，激光熔覆技術(shù)成為當(dāng)今研究熱點(diǎn)，熔覆材料的研究方向正轉(zhuǎn)向陶瓷增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料體系。? ZrB2-SiC復(fù)合陶瓷具有優(yōu)良的抗氧化性、強(qiáng)度和抗熱震性。 對ZrB2-SiC的研究較多，但大多是在溶液或熱壓條件下制備，制備工藝較為復(fù)雜，制備的粉體多為混合。 目前關(guān)于激光熔覆制備ZrB2-SiC復(fù)合涂層材料的研究相對較少。