简述工艺参数对激光熔覆的影响

摘 要：激光熔覆作为先进表面处理技术的一种，能明显改善材料的硬度，强度，耐磨性，而工艺参数对激光熔覆后的涂层具有明显的影响，能显著改变激光熔覆的质量，本文主要简述工艺参数对激光熔覆技术的影响。

关键词：激光熔覆;表面处理;质量;工艺参数

中图分类号：TG142.46  文献标识码：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、工藝参数对激光熔覆的影响

在激光熔覆实验里升温和冷却都非常迅速，时间短暂。有很多因素对此技术造成很大的影响，如激光功率P，光点大小（光束直径D），激光的扫描速度V，预置厚度、送粉量等。在熔覆实验里，激光熔覆的质量也往往是通过改变以下三种工艺参数来改善其质量。

（1）激光功率P。激光功率的大小决定着激光束功率密度，随着激光功率的增大，激光束的功率密度会增大，熔覆层的深度会有所增大，熔池温度也会有所升高，这会造成部分粉末产生“气化”现象。此外，功率过大还会使基材受热升温，使其造成开裂等不良后果，影响质量，所以，激光的功率不能过大，当然，也不宜过小。使用太小功率的激光会对材料有可能会造成熔化不彻底，导致出现空洞等不良结果，使其质量下降。所以，选择合适的功率非常重要。

（2）激光光束直径D。激光束一般是圆形，光斑尺寸的不同，激光束的能量不同，会引起熔覆层表面能量分布不同。当光斑直径较小时，熔覆层的质量较好，但随着光斑尺寸的增大，熔覆层质量在下降，因此要正确选择激光直径D。

（3）扫描速度V。它对熔覆工艺的作用体现在涂层的外观形貌，硬度，耐磨等方面。熔覆速度V过大，会使激光与粉末接触的时间过短，容易使粉末飞离熔池，熔池的温度低导致合金熔化不彻底，会使产品质量下降。熔覆速度过小，便会延长在熔池的过程，熔池温度过高，粉末容易过度熔化，使合金元素受到损失，此外，基材温度升高，会产生更多的变形现象，所以要合适选择扫描速度V。

二、结论

激光熔覆是一种新型的表面改进技术，激光在原材料在表层上形成冶金结合的涂层，这样可显著提高材料性能的方法，激光熔覆的工艺参数对其质量的影响很大，可以显著地改变其质量，因此在激光熔覆之前合理选择工艺参数对整个实验起着重要的作用。

参考文献：

[1]张永康，周建忠，叶会霞.等激光加工技术[M].北京：化学工业出版社，2006.

[2]张光钧，吴培桂，许佳宁，等.激光熔覆的应用基础研究进展[J].金属热处理，2011，36（1）：5-13.

[3]星武，李刚.邱玲激光熔覆技术发展现状及展望[J].

[4]张艺，马志凯，孙铂，王会强，梁杨.激光熔覆材料的研究现状及发展[J].热加工工艺，2015，（14）：40-44.

[5]朱刚贤，张安峰，李涤尘.激光熔覆工艺参数对熔覆层表面平整度的影响[J].中国激光，2010，（01）：296-301.

基金项目：2019年度广西高校中青年教师科研基础能力提升项目“轮轨材料激光熔覆Fe-Ni基合金涂层与磨损性能研究”研究成果（项目编号：2019KY1554）

作者简介：花超（1989-），男，江西抚州人，硕士研究生毕业，柳州铁道职业技术学院教师，主要从事轨道技术方面的研究。