簡述工藝參數對激光熔覆的影響

摘 要：激光熔覆作為先進表面處理技術的一種，能明顯改善材料的硬度，強度，耐磨性，而工藝參數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量，本文主要簡述工藝參數對激光熔覆技術的影響。

關鍵詞：激光熔覆;表面處理;質量;工藝參數

中圖分類號：TG142.46 ?文獻標識碼：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、工藝參數對激光熔覆的影響

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

（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生“氣化”現象。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，影響質量，所以，激光的功率不能過大，當然，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，導致出現空洞等不良結果，使其質量下降。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。當光斑直徑較小時，熔覆層的質量較好，但隨著光斑尺寸的增大，熔覆層質量在下降，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，熔池的溫度低導致合金熔化不徹底，會使產品質量下降。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，會產生更多的變形現象，所以要合適選擇掃描速度V。

二、結論

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

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基金項目：2019年度廣西高校中青年教師科研基礎能力提升項目“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（項目編號：2019KY1554）

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