激光熔覆增材制造（激光熔覆材料性能分析）

激光熔覆是激光增材加工的一种工艺。在熔覆件基体表面结合一层选定的涂层材料，与基体形成冶金结合的表面涂层，从而显着改善基体层表面。加工方法获得耐腐蚀、耐磨、耐高温、抗氧化及部分电性能。同时，对工件表面进行改性或修复的目的不仅是为了满足材料表面的特定性能要求，也是为了节省大量不必要的贵重元素消耗。

目前激光熔覆的用途主要应用于几个方面：材料的表面改性，如轧辊、燃气轮机叶片、轧辊、齿轮等，以增加其性能；产品表面修复，如转子、钻头等，据统计，修复成本不到返产价值的20%，且时间缩短，解决了关键部件的快速修复问题大型企业重大成套设备连续可靠运行所必须解决的问题。此外，通过激光熔覆技术在模具表面覆盖一层超耐磨、耐腐蚀合金，进一步提高了零件的使用寿命。

目前广泛应用的激光熔覆材料主要有：镍基、钴基、铁基合金、碳化钨复合材料等，其中镍基材料应用最广泛，且价格比钴基便宜材料。与传统的熔覆、电镀、喷涂和气相沉积技术相比，激光熔覆技术具有以下优点。

1、冷却速度快，凝固过程快，使工件容易获得细小的结晶组织或产生平衡状态下无法获得的非稳态、非晶态等新相。

2、涂层稀释率低，与工件基体形成牢固的冶金结合或界面扩散结合。通过调整激光加工功率、光斑尺寸和焦距等参数，可以获得良好的涂层，并且成分和稀释度均可控。

3、热变形小。当采用高功率密度和快速熔覆时，变形可以得到控制并降低到零件的装配公差范围内。如果在熔覆后进行激光表面强化工艺，去除内应力，降低脆性，那么效果是最好的。

4、选粉几乎没有限制。根据工艺要求，可以使用任何类型的粉末材料，特别适合在低熔点金属表面沉积高熔点合金。

5、可进行选择性熔覆，减少材料消耗，提高经济性能比。

6、激光束可以熔覆难以到达的区域，主要保证光斑和粉末能够照射到该区域。

7、熔覆层厚度范围宽，同一部位可重复熔覆。

使用过程中零件损坏，特别是传动轴。零件磨损的位置存在太多的不确定性，例如轴承位置、裸露位置等，即使经常磨损或腐蚀，也只是极少数产品中的一部分。同一零件，且许多零件的表面可能是非圆直线，这就需要加工头在一组熔覆动作中根据要求以多种不同的姿势工作。当传统的直线传动机床难以实现时，就会用在机器人上，其机械臂可以在很多动作中模拟人的手臂，可以满足具有非圆形和直线特征的零件的熔覆。然而，车床，尤其是数控车床，传统上用于熔覆。体育载体有很多。

熔覆工艺目前多用于船舶工业、矿山机械设备等大型运动关键零部件的生产或维修。在我国的沿海城市以及陕西、山西、云南等矿山装备省份。达方制冷直接在设备工厂供应大部分此类包层设备。所使用的激光器为多模光纤激光器，每个零件的熔覆时间从几小时到几天不等。因此，冷水机的制冷能力也是一个考验。