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什么是激光熔覆技術(shù)？激光熔覆，也稱為激光金屬沉積，是一種將一種材料添加到另一種材料的表面的技術(shù)。激光熔覆涉及將金屬粉末或金屬絲流送入熔池，當(dāng)激光束掃描目標(biāo)表面時(shí)，熔池產(chǎn)生熔池，沉積所選材料的涂層。激光熔覆技術(shù)使材料能夠準(zhǔn)確、有選擇地沉積，并且將熱量輸入到下面的基板中。激光熔覆工藝可以改善零件表面的性能，包括更好的耐磨性，以及修復(fù)損壞或磨損的表面。在基材和層之間建立這種機(jī)械結(jié)合是最精確的焊接工藝之一。

它是如何工作的？可以使用線材（包括熱線或冷線）或粉末原料進(jìn)行激光熔覆。激光在工件表面形成熔池，同時(shí)向其中添加線材或粉末。盡管作為熱源的激光功率很高，但曝光時(shí)間很短，這意味著凝固和冷卻時(shí)間很快。結(jié)果是一種冶金結(jié)合層，它比熱噴涂更堅(jiān)固，對(duì)健康的危害比鍍硬鉻工藝更小。能夠混合兩種或多種粉末并分別控制兩者的進(jìn)料速率意味著這是一種靈活的工藝，可用于制造異質(zhì)組件或功能梯度材料。此外，由于熔池中的局部融合和混合，激光熔覆允許在微觀結(jié)構(gòu)水平上設(shè)計(jì)材料梯度，這意味著熔覆材料可以針對(duì)特定應(yīng)用中的功能性能進(jìn)行定制。

激光熔覆分類

激光熔覆和激光熔覆技術(shù)有許多變化。本文中的描述將主要集中在傳統(tǒng)（和主流）激光熔覆上。但是，該技術(shù)還有更新和更先進(jìn)的變體，包括極高速激光應(yīng)用 (EHLA)。 在 EHLA 工藝中，粉末被送入基材上方 的聚焦激光束線中 。這確保沉積的材料在與基板接觸之前已經(jīng)熔化，在基板上仍然形成非常淺的熔池，允許沉積的材料在與下面的材料接觸時(shí)冷卻和固化，從而減少到達(dá)基板的熱量。下面的組分以及稀釋和熱效應(yīng)的深度。這種小的稀釋形成了生產(chǎn)更薄的涂層 (20-300μm) 的能力，在 5-10μm 內(nèi)實(shí)現(xiàn)所需的化學(xué)。這也構(gòu)成了 EHLA 可實(shí)現(xiàn)的高移動(dòng)速度的核心，該速度可以超過(guò) 100m/min。優(yōu)點(diǎn)；與傳統(tǒng)涂層工藝相比，激光熔覆具有多種優(yōu)勢(shì)。激光熔覆的優(yōu)勢(shì)包括提供更高質(zhì)量的涂層材料（包括高粘合強(qiáng)度和完整性），變形和稀釋很小，以及提高表面質(zhì)量。這些優(yōu)勢(shì)包括；能夠在需要的地方準(zhǔn)確放置定制的性能增強(qiáng)材料：可與多種材料一起使用，既可用作基材，也可用作層，包括定制合金或金屬基復(fù)合材料 (MMC) 設(shè)計(jì)；沉積物中孔隙很少或沒有孔隙（> 99.9% 密度）；相對(duì)較低的熱輸入導(dǎo)致狹窄的熱影響區(qū)（EHLA 低至 10μm）；基材中的最小變形減少了校正加工的需要；輕松實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化并集成到 CNC 和 CAD/CAM 生產(chǎn)環(huán)境中；減少生產(chǎn)時(shí)間；通過(guò)激光功率調(diào)制改進(jìn)熱控制；生產(chǎn)功能分級(jí)零件的能力；精確的沉積速率，取決于設(shè)備和應(yīng)用特性；良好的機(jī)械性能；適用于磨損零件的修復(fù)；缺點(diǎn)：雖然激光熔覆有很多優(yōu)點(diǎn)，但該技術(shù)也有一些缺點(diǎn)，其中包括：資本設(shè)備的昂貴設(shè)置成本；大型設(shè)備意味著它通常不便于攜帶，但便攜式現(xiàn)場(chǎng)解決方案確實(shí)存在。高構(gòu)建率會(huì)導(dǎo)致開裂（盡管對(duì)于某些材料，可以通過(guò)額外的熱控制措施（例如預(yù)熱和沉積后冷卻控制）來(lái)消除這種情況）。