激光熔覆的目的是實(shí)現(xiàn)表面改性或修復(fù)，激光熔覆工藝對(duì)熔覆層質(zhì)量的影響至關(guān)重要。激光熔覆的工藝參數(shù)主要有激光功率、光斑直徑、熔覆速度、送粉速度等。這些參數(shù)對(duì)熔覆層的稀釋率、表面粗糙度以及熔覆零件的致密性等有很大影響。
三個(gè)重要的工藝參數(shù)
激光功率
激光功率越大，熔化的熔覆金屬量越多。隨著激光功率的增加，熔覆層深度增加，周?chē)囊后w金屬劇烈波動(dòng)，動(dòng)態(tài)凝固結(jié)晶，使氣孔數(shù)量逐漸減少甚至得以消除，裂紋也逐漸減少。當(dāng)熔覆層深度達(dá)到極限深度后，隨著功率的提高，基材表面溫度升高，變形和開(kāi)裂現(xiàn)象加?。患す夤β蔬^(guò)小，僅表面涂層熔化，基材未熔，此時(shí)熔覆層表面出現(xiàn)局部起球、空洞等，達(dá)不到表面熔覆的目的。
光斑（激光束）直徑
熔覆層寬度主要取決于激光束的光斑直徑。光斑尺寸不同會(huì)引起熔覆層表面能量分布變化，所獲得的熔覆層形貌和組織性能有較大的差別。一般來(lái)講，在小尺寸光斑下，熔覆層質(zhì)量較好，隨著光斑尺寸的增大，熔覆層質(zhì)量下降。但光斑直徑過(guò)小，不利于獲得大面積的熔覆層。
熔覆速度
熔覆速度過(guò)高，合金粉末不能完全熔化，未起到優(yōu)質(zhì)熔覆的效果；熔覆速度太低，熔池存在時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，粉末過(guò)燒，合金元素?fù)p失，同時(shí)基材的熱輸入量大，會(huì)增加變形量。
激光熔覆參數(shù)不是獨(dú)立地影響熔覆層宏觀(guān)和微觀(guān)質(zhì)量，而是相互影響的。在激光功率一定的條件下，熔覆層稀釋率隨光斑直徑增大而減小，當(dāng)熔覆速度和光斑直徑一定時(shí)，熔覆層稀釋率隨激光束功率增大而增大。另外，隨著熔覆速度的增加，基體的熔化深度下降，基體材料對(duì)熔覆層的稀釋率下降。
工藝參數(shù)對(duì)熔覆質(zhì)量的影響
稀釋率的影響
稀釋率是激光熔覆工藝控制的重要因素之一。稀釋率過(guò)大，基材對(duì)熔覆層的稀釋作用大，將損害熔覆層固有的性能，增大熔覆層開(kāi)裂、變形的傾向；稀釋率過(guò)小，熔覆層與基材不能在界面形成良好的冶金結(jié)合，熔覆層易剝落。因此，控制熔覆層稀釋率的大小是獲得優(yōu)良熔覆層的先決條件。
激光熔覆的熔池對(duì)流及影響
激光熔池的對(duì)流現(xiàn)象對(duì)熔覆合金的成分和組織的均勻化有促進(jìn)作用，但在激光熔覆過(guò)程中過(guò)度的稀釋且混合不充分的條件下，易引起成分和組織偏析，降低熔覆層的性能。同步送粉激光熔覆的對(duì)流控制著合金元素的分布和熔覆層幾何形狀。
如果熔覆材料與基材材料熔點(diǎn)差別太大，會(huì)導(dǎo)致工藝參數(shù)選擇范圍過(guò)窄，難以形成良好的冶金結(jié)合。潤(rùn)濕性較好的熔覆材料容易均勻鋪展在基材表面，熔覆層成形和表面質(zhì)量較好，熔覆材料元素熔覆擴(kuò)散進(jìn)入基材，在較低的稀釋率下就可以形成牢固的冶金結(jié)合。
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山東雷石智能制造股份有限公司是一家專(zhuān)注于工業(yè)級(jí)激光熔覆和金屬增材制造技術(shù)，擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和核心技術(shù)的高新科技企業(yè)。公司致力于激光高速熔覆及再制造技術(shù)的創(chuàng)新和研發(fā)，提供軟硬件一體化的技術(shù)解決方案。
激光熔覆再制造對(duì)新制造、包括已到服役壽命或因過(guò)渡磨損、腐蝕、氧化、刮傷、老化、變形等原因而失效的零部件進(jìn)行修復(fù)，使其性能、表面質(zhì)量、外形尺寸滿(mǎn)足要求，恢復(fù)其使用價(jià)值，延長(zhǎng)產(chǎn)品的使用壽命。在煤炭、工程機(jī)械、冶金、能源、石化行業(yè)有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。與傳統(tǒng)表面強(qiáng)化技術(shù)相比，激光熔覆技術(shù)具有快速凝固、組織結(jié)構(gòu)細(xì)化、熔覆層與基材呈冶金結(jié)合、稀釋率較低等特點(diǎn)。良好的激光熔覆層具有光滑平整的表面形貌，且沒(méi)有明顯微裂紋產(chǎn)生。
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