一、激光熔覆特性。

1.技術(shù)特征。

激光熔化覆蓋的重要特征是熱集中、快速加熱、快速冷卻和快速加熱的影響區(qū)域很小。特別是對于不同材料之間的熔化，具有其他熱源無法比擬的特點。正是這種特殊的加熱和冷卻過程程。熔化區(qū)域產(chǎn)生的組織結(jié)構(gòu)也不同于其他熔化覆蓋（噴焊、堆焊、普通焊等），甚至產(chǎn)生非晶態(tài)組織，尤其是脈沖激光。這就是為什么激光熔化不會變形和退火。但我認(rèn)為這只是一個整體宏觀的工件，當(dāng)你微觀分析熔化覆蓋層和熱影響區(qū)域時，你會看到另一個場景。我稍后再談。

2.設(shè)備特性。

目前，我國采用了兩種激光熔體；二氧化碳激光器，YAG激光器。前者是連續(xù)輸出，熔體覆膜機(jī)一般在3KW以上；YAG激光器是一種脈沖輸出，一般在600W左右。對于設(shè)備來說，一般用戶很難理解，嚴(yán)重依賴于生產(chǎn)者的服務(wù)，購買價格昂貴，維護(hù)成本高，零件價格高，設(shè)備穩(wěn)定性和耐受性與國外普遍存在差距。因此，激光熔體覆膜機(jī)一般用于特殊領(lǐng)域，一般用于工業(yè)制造，有效。

3.工藝特點。

前期處理：一般只需對工件進(jìn)行打磨、除油、除銹、去除疲勞層等，激光熔覆相對簡單。

第二種粉末輸送：二氧化碳激光功率大，一般使用氬氣輸送粉末；YAG激光功率小，一般采用自然粉末輸送的方式。這兩種方法基本上都是在水平位置形成的，傾斜的粉末不能正常傳輸，激光的使用范圍有限，尤其是YAG激光。

第三，從熔池形成的狀態(tài)來看：由于激光控制精度高，輸出功率恒定，熔池大小深度一致性好，無電弧接觸。

第四，快速加熱和快速冷卻：它會影響金屬相的均勻性，也不利于排氣浮渣，這也是激光熔融形成氣孔和硬度不均勻的重要原因，尤其是YAG激光傾向更嚴(yán)重。

第五，材料選擇：由于不同材料對不同波長激光的吸收能力不同，激光更適合一些材料，如鎳基自熔合金，更難熔化碳化物和氧化物。第二，微束等離子體熔覆特性。

1.技術(shù)特征：

微離子束等離子束用于微束等離子束等離子束等離子束等離子束等離子束等離子束等離子束等離子束等離子束等離子束等離子束等離子束等離子束等離子束等離子束等離子束等離子束等離子束等離子束等離子束等離子束等離子束等離子束等離子束等離子束等離子束等離子束等離子束等離子束等離子束等離子束等離子束等離子束采用微束等離子束采用微束等離子束采用微束等離子束采用微束。為了控制基體溫度，避免引發(fā)退火變形。當(dāng)然，這與YAG激光器的加熱速度不能相媲美。由于等離子弧是連續(xù)工作，導(dǎo)致身體冷卻相對較慢，形成的過渡區(qū)域比激光熔覆更深，這將更好地釋放硬表面材料的熔覆。

2.設(shè)備特性：

微束等離子體熔化涂層設(shè)備是在直流焊機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。其電源、噴槍、送粉器、擺動器等技術(shù)門檻低，易于制造，可靠性好，維護(hù)使用簡單，耗電量少，使用成本低，通用性好，生產(chǎn)成本低，適應(yīng)性好，易于大規(guī)模生產(chǎn)，效益顯著，對環(huán)境要求低，材料適應(yīng)性廣。隨著電氣技術(shù)的進(jìn)步，中國焊接機(jī)的技術(shù)水平已經(jīng)具備了足夠的支持能力。此外，該設(shè)備體積小，重量小，焊接槍可掌握，使用更加靈活方便，輔助工具成本低廉。

3.工藝特點：

前期處理簡單：只需對疲勞層進(jìn)行除銹去污。

第二次送粉：采用氬氣送粉，送粉精度要求低，可有一定的傾斜度。這種方法允許人工操作，適用于金屬修復(fù)。

第三種微束等離子體穩(wěn)定性好：微束等離子體穩(wěn)定性好，熔池形成也容易控制，敷料與機(jī)體充分融合，面積過大。

第四，加熱和冷卻速度低于激光：熔化狀態(tài)保持時間長，有利于金相組織的均勻形成，排氣渣較好。它在粉末噴射過程中加熱過，并保護(hù)氬和離子氣。因此，熔化層的均勻性更好，孔隙中的熔渣等缺陷較少。

第五，材料選擇：等離子體加熱方式對材料的限制較少，材料選擇范圍更廣，更容易熔覆碳化物和氧化物。第三，關(guān)于熔覆的幾個問題。

1.關(guān)于焊接應(yīng)力：我們必須確立一個概念，無論使用什么名詞（如焊接、堆焊、噴焊、熔覆等）。在加熱條件下，金屬基體上的熔體和鑄件必然會在加熱、鑄件和冷卻過程中產(chǎn)生應(yīng)力。除了非常特殊的材料外，收縮應(yīng)力通常有很大的影響。不同的焊接方法只不過是加熱方法的速度、填充材料和其他一些情況。因此，在追求焊接質(zhì)量時，降低這種應(yīng)力對基體和熔鑄層的影響是一個重要的方面。我認(rèn)為無法避免收縮應(yīng)力，因此應(yīng)力的釋放是解決焊接應(yīng)力問題的關(guān)鍵。換句話說，我們需要并且能夠解決的問題是如何釋放這種收縮應(yīng)力，以及如何從身體到熔鑄件區(qū)域分配應(yīng)力。

2.激光焊接（熔覆）變形小的原因：主要是熔鑄面積小，過渡面積小，收縮小。那么，材料在收縮過程中產(chǎn)生的收縮力不足以使整個身體變形。這就是為什么所謂的激光熔覆（因此，當(dāng)身體尺寸太小時，也會產(chǎn)生變形）。這也是激光焊接（熔覆）的優(yōu)點。那么這種焊接應(yīng)力在哪里呢？它主要釋放到熔鑄區(qū)和過渡區(qū)。然后出現(xiàn)了兩個問題。第一，鑄造區(qū)易產(chǎn)生裂紋，因此激光熔覆對材料的延展性有較高的要求，如鎳基粉；第二，過渡區(qū)應(yīng)力大。由于激光焊接過程中加熱快、冷卻快，過渡區(qū)尺寸過小，導(dǎo)致該區(qū)應(yīng)力集中，影響激光焊接（熔覆）的結(jié)合效果。特別是當(dāng)基體與焊接材料的機(jī)械性能相差較大時，需要特別注意激光熔覆過程中的材料和厚度設(shè)計。

3.為什么等離子體熔融(堆焊)不容易產(chǎn)生裂紋孔隙等缺陷:主要有三個原因。首先，等離子體制造熱源，使熔融覆(堆焊)等熱量更加集中，如埋弧焊等，離子弧穩(wěn)定性更好，無電極熔融，輸出熱量均勻，易于控制，使熔鑄區(qū)域熱量分布均勻，材料充分均勻熔融，排氣渣充分，收縮應(yīng)力分布均勻。第二，由于等離子體設(shè)備的控制精度高，易于控制熔鑄區(qū)域和過渡區(qū)域，均勻性好，應(yīng)力分布更容易控制和合理。第三，氬氣保護(hù)不需要各種添加劑，也不需要氫氣排放和氧化。因此，等離子體熔融(堆焊)更適合大面積、大厚度、高質(zhì)量的硬表面熔融鑄造(如高錳·高鉻陶瓷材料等)。)適用于耐磨板、閥門、滾輪等的制作。

4.熔覆工藝：許多同行發(fā)表了許多關(guān)于激光熔覆和等離子體熔覆的文章，其中大多數(shù)都強(qiáng)調(diào)激光的優(yōu)點，這也是我們追求的目標(biāo)。然而，大多數(shù)激光是通過微觀角度以金相分析來評估的。然而，任何事物都有其兩面性，激光熔覆也有其缺點。在工藝上有許多限制，在實際生產(chǎn)中需要較高的操作技能，這使許多客戶感到困難。我認(rèn)為主要原因是加熱速度快，冷卻速度快。熔化覆蓋層的熔化時間太短，導(dǎo)致光斑外緣和內(nèi)緣差異較大，組織形成不均勻，應(yīng)力分布不均勻，排氣浮渣不充分，導(dǎo)致硬度不均勻，容易形成氣孔夾渣等問題，難以獲得大面積完美的熔化覆蓋層，YAG激光尤其如此。因此，從材料選擇到操作，激光熔化覆蓋應(yīng)特別詳細(xì)。與激光相比，等離子熔體熔體的輸入熱量和基體變形量大于激光。然而，它具有充分的熔體、均勻的硬度分布和完全熔體的排氣管。材料選擇范圍廣，易于操作，易于完美覆蓋，成本低，效益好。所以在熔覆方面具有明顯的優(yōu)勢，面積大，厚度大。