激光熔覆层腐蚀及测试方法讲解
激光熔覆层的微观检测
４ 结论
１２ 、５ ３３三 种合金材 料的 的熔 覆层 硬 度过 ）Ｏ ３ 、１ 渡较 为平滑 ， 未呈 现较显著 的硬度 突变 ， 其金相 图显
图 ３ ５￥与 ３ ４ ＃ １ ５熔覆层 的过渡带层 ×１０ ０
示金 相组织过 渡 也相 对 较为 平滑 ， 覆工 艺 效果 和 熔 熔覆 层质量较 理想 。
～猢 一
１ 激 光 熔 覆 工艺 的制定 与 实 施
１ １ 激光 加 工设备 ．
５ ｍ左 右 的间隔 ， ｍ 第二 层 一 次性 进行 ５ ｍ 长度 的 ０ｍ 熔覆 ， 不同的合金粉末之间间隔 ｌｍ 以示区别。 Ｏ ｍ， 熔覆 的最终试 件见图 １ 图 ２ 、 。
本次 试验所 使用 的激光熔覆设 备 为多功能 可移 动式激光 加工 中心 ， 由计算机 控制实 现孔 、 可 轴类 零 件 的激光熔 覆 和淬火加 工等 。其具 体参数 见表 １ 。 １２ 研 究基材 与合金粉 末 ． 针对 炼 厂设 备零 部 件 的主要 材 料特 点 ， 择 具 选 有 典型性 能 的三 种材料作 为本次激 光熔覆研 究 的基 础 材料 （ 母材 ） 分别 为 ４ ＃ 、 Ｇ １ ， ５ 钢 ３ ｒ３和 １ ｒ８ ｉＴ Ｃ． Ｎ ９ ｉ １ 不 锈钢 （ 以下分别 简称 ４ 、 、８ 。 ５ ３ ｌ ）
表 ３ 熔 覆试 样 的 腐蚀
合线 附近基 材硬 度值增 大 。
３ 熔 覆 层 的 金 相 显 微 分 析
３ １ 试件 的切 割与试 样 的磨 制 ．
试件 采用金 属火 花线 切割 机床 切割成 截面 为扇 形、 厚度 １ｒｍ的柱 体金 相试样 ， ｎ ０ 然后 进行 磨 制 与抛
３ ３ 激光 熔覆试 样 的金 相显微 分 析 ．
激光熔覆实验报告_20
激光熔覆实验报告_20实验12 激光熔覆⼀、实验⽬的1、熟悉激光熔覆的概念、特性和基本⽅法；2、了解激光熔覆所涉及的激光器、加⼯机床、送粉器和喷嘴；3、⽤侧向送粉法在45钢表⾯进⾏镍基合⾦的激光熔覆，优化⼯艺参数获得良好的熔覆层；4、测量熔覆层的尺⼨，观察显微组织。
⼆、实验原理激光熔覆是指以不同的添料⽅式在被熔覆基体表⾯上放置被选择的涂层材料经激光辐照使之和基体表⾯⼀薄层同时熔化，并快速凝固后形成稀释度极低，与基体成冶⾦结合的表⾯涂层，显著改善基层表⾯的耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化及电⽓特性的⼯艺⽅法，从⽽达到表⾯改性或修复的⽬的，既满⾜了对材料表⾯特定性能的要求，⼜节约了⼤量的贵重元素。
与堆焊、喷涂、电镀和⽓相沉积相⽐，激光熔覆具有稀释度⼩、组织致密、涂层与基体结合好、适合熔覆材料多、粒度及含量变化⼤等特点，因此激光熔覆技术应⽤前景⼗分⼴阔。
熔覆材料：⽬前应⽤⼴泛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。
其中，⼜以镍基材料应⽤最多，与钴基材料相⽐，其价格便宜。
⼯艺设备原理熔覆⼯艺：激光熔覆按熔覆材料的供给⽅式⼤概可分为两⼤类，即预置式激光熔覆和同步式激光熔覆。
预置式激光熔覆是将熔覆材料事先置于基材表⾯的熔覆部位，然后采⽤激光束辐照扫描熔化，熔覆材料以粉、丝、板的形式加⼊，其中以粉末的形式最为常⽤。
同步式激光熔覆则是将熔覆材料直接送⼊激光束中，使供料和熔覆同时完成。
熔覆材料主要也是以粉末的形式送⼊，有的也采⽤线材或板材进⾏同步送料。
预置式激光熔覆的主要⼯艺流程为：基材熔覆表⾯预处理---预置熔覆材料---预热---激光熔化---后热处理。
同步式激光熔覆的主要⼯艺流程为：基材熔覆表⾯预处理---送料激光熔化---后热处理。
按⼯艺流程，与激光熔覆相关的⼯艺主要是基材表⾯预处理⽅法、熔覆材料的供料⽅法、预热和后热处理。
三、实验设备YLS-2000（IPG）光纤激光器、45钢板材（40╳60╳15），Ni基合⾦粉末。
激光熔覆修复技术的基础试验研究讲解
激光熔覆修复技术的基础试验研究牛奶 243毫升小米枣粥小米25克枣泥5克鸡蛋1个熊忠琪，周春燕，高宾（上海交通大学机械与动力工程学院，上海 200240 ）摘要：激光熔覆修复技术是近年来迅速发展起来的一项新的零件修复技术，该技术有许多非常突出的优点。
本文对激光熔覆修复技术进行了基础性的试验研究，模拟实际零件的修复情况，在基体材料上加工了一个“U”形缺口并用激光熔覆技术进行修复。
把激光熔覆修复的试件制作成力学性能试件，获得了相关的试验数据，并对试验结果进行了分析，为激光熔覆修复技术的实际工程应用提供了理论依据。
桃子：激光熔覆克；力学性能15克中图分类号：TG665Basic Experimental Researches On Repairing Technology of Laser Cladding二米软饭大米25克小米15克炖鱼鱼50克西红柿炒肉末西红柿30克瘦猪肉20克Deng Qilin，Xiong Zhongqi，Zhou Chunyan，Gaobin糖酥饼面粉35克白菜肉末炒木耳白菜25克木耳15克瘦猪肉20克（紫菜10克虾皮China 克Abstracts: Laser cladding repairing is a new developing technology of parts repairing. It has many advantages. The basic experimental researches on the laser cladding repairing technology have been carried out. Simulating the actual parts repairing, a “U” shape of groove has been machined on a substrate of 2Cr12 and repaired by laser cladding. The testing pieces of mechanics properties have been made with the laser cladding part. The experimental results have been obtained and the analyses on the experimental results have been carried out. A theory reliance of laser cladding repairing on actual parts has been provided.牛奶 243毫升星期日牛奶 243毫升青菜豆粥小米10克绿豆5克青菜5克Key鸡蛋软饼面粉10克零件的修复技术具有非常广阔的应用前景。
激光熔覆操作方法
激光熔覆操作方法
激光熔覆（Laser cladding）是一种利用激光热源将材料熔化后覆盖在基材表面的技术。
下面是一种常见的激光熔覆操作方法：
1. 准备工作：确定需要进行激光熔覆的基材和覆盖材料，选择合适的激光设备和参数，准备好工作环境和必要的安全措施。
2. 表面处理：对基材表面进行必要的处理，如打磨、清洗、除尘等，确保表面光洁度和清洁度，以便激光能够充分作用于基材表面。
3. 设置激光参数：根据材料的特性和要求，设置合适的激光功率、扫描速度、聚焦直径等参数，确保在激光作用下，材料能够充分熔化并与基材结合。
4. 激光熔覆过程：将激光光斑对准基材表面，开始熔覆过程。
激光在瞬间将基材和覆盖材料加热至熔化温度，在熔融态下完成熔覆过程。
5. 控制熔覆形状：通过激光束的移动和熔化速度的控制，实现所需的熔覆形状。
可以采用直线或曲线扫描方式实现不同的覆盖形状。
6. 熔覆完成后处理：待熔覆完成后，及时停止激光熔覆设备，等待熔覆层冷却固化。
冷却过程中可以采取合适的冷却手段，如水冷等，以加快冷却速度。
7. 熔覆层修整：待熔覆层完全冷却，对熔覆层进行必要的修整，如磨削、打磨等，以达到所需的精度和光洁度。
8. 检验和评估：对熔覆层进行质量检验和评估，包括外观质量、成分分析、显微组织观察等，确保熔覆层达到要求。
以上就是一种常见的激光熔覆操作方法，具体操作步骤和参数设置会根据不同的应用和材料而有所不同。
在进行激光熔覆操作时，需要注意安全问题，保护好眼睛和皮肤，避免激光辐射对人体造成伤害。
激光熔覆层组织观察及硬度测定实验目的
激光熔覆层组织观察及硬度测定实验目的激光熔覆层是一种特种材料表面加工技术，通常应用于提高材料表面性能。
然而，研究激光熔覆层的组织特征和硬度测定是十分必要的。
本文将就激光熔覆层的组织特征和硬度测定进行详细介绍。
一、激光熔覆层组织特征
激光熔覆层的组织结构是由光束的熔化作用形成的。
熔化后，来自塑性变形区域的金属流动使得形成的覆盖层具有精密晶粒和高致密度。
激光熔覆层的组织特征还取决于使用的熔化材料。
例如，采用合金化激光熔覆，可以在熔化后得到具有细小晶粒和均匀分布的强化相的合金层。
此外，采用纳米级陶瓷粉末的激光熔覆，可以形成具有高度定向晶体结构的纳米瓷涂层。
因此，通过控制熔覆条件和材料，可以实现具有多种特殊性质的激光熔覆层。
二、激光熔覆层硬度测定
硬度测定是评估激光熔覆层质量和性能的主要方法之一。
硬度能反映出材料的抗压缩、抗钝化、耐磨损、抗疲劳等基本性能。
一般来说，硬度测定可以通过拉伸试验、压缩试验、显微压痕、
针形压痕等多种方法进行。
其中，显微压痕法是目前应用更广泛的方法，可以在线进行硬度
测试，并且可以测量不同区域（如表面层与内部层）的硬度。
同时，硬度测定也可以和微观组织的分析相结合，对激光熔覆层
的结构性能进行研究。
总的来说，通过对激光熔覆层的组织以及硬度的测量，可以为材
料加工、裂纹防护、耐蚀、表面润滑等领域的材料设计提供重要参考。
激光熔覆耐磨性能测试讲解
摩擦磨损试验方法
1、取样：电火花线切割
2、制样：熔覆层磨削加工，研磨抛光，表面粗糙度＜0.5μm
图1 磨损试样尺寸
摩擦磨损试验
1、试样用夹具夹持，施加一定载荷F
2、磨轮以一定速度V旋转，（磨轮材料为W18Cr4V高速钢，63HRC）
图2 磨损试样及磨轮装配示意图
摩擦系数测量
磨损试验过程中，摩擦系数由试验机上直接读取摩擦力矩，并且用
M f (N r)
作业思考题
1、耐磨性能的测试方法有哪几种？
2、磨擦系数与耐磨性能是怎样的对应关系？
激光熔覆熔覆层耐磨性能测试
教学目标 通过本次课程的学习，掌握激光熔覆耐磨性能测试方 法
耐磨性测试方法
激光熔覆是在基体表面获得一层耐磨、耐蚀、耐热等特性的涂层，从 而达到表面改性或修复的目的，因此耐磨性能是重点的性能指标之一。 耐磨性的测定方法 1、失重法（磨擦磨损试验） 用磨损前后失重量的大小衡量耐磨性能，失重量越小，越耐磨。（注 意称量前试样的清洗和干燥，高精度的称量天秤） 2、尺寸变化测定法 用测微卡尺或螺旋测微仪，可精确测出零件某个部位磨损尺寸 (长度、 厚度或直径)的变化量。 3、表面形貌测定法 利用触针式表面形貌测量仪（轮廓仪、台阶仪）可以测出磨损前后表 面粗糙度的变化。
熔覆层磨削加工研磨抛光表面粗糙度05m摩擦磨损试验磨损试样及磨轮装配示意图1试样用夹具夹持施加一定载荷f2磨轮以一定速度v旋转磨轮材料为w18cr4v高速钢63hrc摩擦系数测量磨损试验过程中摩擦系数由试验机上直接读取摩擦力矩并且用记录仪记录运行轨迹
激光熔覆耐磨性能测试
课程：激光表面改性技术
主讲教师：林继兴
记录仪记录运行轨迹。然后利用测量的摩擦力距通过公式计算出摩擦 系数。
实验12-激光熔覆
实验目的1、熟悉激光熔覆的概念、特性和基本方法；2、了解激光熔覆所涉及的激光器、加工机床、送粉器和喷嘴；3、用侧向送粉法在45钢表面进行镍基合金的激光熔覆，优化工艺参数获得良好的熔覆层；4、测量熔覆曾的尺寸，观察显微组织。
实验内容1. 采用侧向送粉法进行激光熔覆实验，基体材料为45钢，熔覆材料为NiCrSiB合金粉末；2. 改变激光功率、光斑大小、扫描速度和送分量，得到不同尺寸的熔覆层，优化参数得到外观饱满光洁的熔覆层；3. 测试熔覆曾的外形尺寸，总结熔覆层外形与工艺参数的关系，观察熔覆层的显微组织。
4.实验原理激光熔覆是一种基于高能激光束的先进涂层制备技术。
用高能激光束局部融化材料的表面薄层形成熔池、同时向熔池中添加一种或几种合金混合粉末，形成与基体牢固冶金结合的高性能涂层，涂层材料自成冶金体系，基体对涂层的稀释率很低，能够在保持基体材料韧性的同时有目的的实现局部表面的高耐磨性、耐蚀性、抗高温氧化等多种性能，最大限度的实现材料表面与整体、强度与柔韧的良好有机结合，是近些年来材料和激光加工领域的研究前沿。
激光熔覆按熔覆材料的供给方式大概可分为两大类，即预置式激光熔覆和同步式激光熔覆。
预置式激光熔覆是将熔覆材料事先置于基材表面的熔覆部位，然后采用激光束辐照扫描熔化，熔覆材料以粉、丝、板的形式加入，其中以粉末的形式最为常用。
同步式激光熔覆则是将熔覆材料直接送入激光束中，使供料和熔覆同时完成。
熔覆材料主要也是以粉末的形式送入，有的也采用线材或板材进行同步送料。
预置式激光熔覆的主要工艺流程为：基材熔覆表面预处理---预置熔覆材料---预热---激光熔化---后热处理。
同步式激光熔覆的主要工艺流程为：基材熔覆表面预处理---送料激光熔化---后热处理。
按工艺流程，与激光熔覆相关的工艺主要是基材表面预处理方法、熔覆材料的供料方法、预热和后热处理。
实验设备和材料YLS-2000（IPG）光纤激光器、45钢板材（40╳60╳15），Ni基合金粉末。
激光焊熔深测量方法
激光焊熔深测量方法嘿，咱今儿就来聊聊激光焊熔深测量方法这档子事儿！你知道不，这激光焊啊，那可是个厉害的玩意儿，在好多领域都大显身手呢！可这熔深要是测不准，那不就麻烦啦！就好比你要去一个地方，却不知道走多远才到，心里没底呀！那怎么测量这熔深呢？咱先来说说最简单直接的办法，那就是切片法！就跟切蛋糕似的，把焊接好的物件给切开来，然后直接观察测量熔深。
这办法直观吧，就像你能清楚看到蛋糕里有多少奶油一样。
但这也有缺点呀，这一切开，物件不就毁了嘛，要是贵重的东西，那可就心疼咯！还有一种叫金相法，听着是不是挺高大上的。
它就像是给焊接部位拍个特别的照片，通过观察这个照片来了解熔深情况。
这可比切片法温柔多了，不会把东西给弄坏。
不过呢，这也得技术好才行，不然拍出来的“照片”不清楚，那可就白忙活啦！然后呢，还有超声检测法。
这就好像是用声波去探索焊接内部的秘密。
声波在里面传播，根据反馈回来的信息，就能知道熔深啦。
这多神奇呀，就像有双看不见的眼睛在里面探测一样。
你想想，要是没有这些测量方法，那激光焊不就像没头苍蝇一样乱撞啦？那可不行呀！咱得把这熔深给弄清楚，才能保证焊接的质量呀！这不就跟你走路得知道方向一样重要嘛！每种测量方法都有它的优点和缺点，就像人一样，没有十全十美的呀！切片法直接但毁东西，金相法温柔但得技术好，超声检测法神奇但也不是万能的。
咱得根据具体情况来选择合适的方法，这可不能马虎！要是选错了方法，那后果可不堪设想呀！就好比你要去一个地方，选错了路，那不是越走越远嘛！所以呀，可得好好琢磨琢磨，选个最合适的。
咱再回过头来想想，这激光焊熔深测量方法多重要呀！没有它们，那些高科技产品、那些大工程怎么能顺利完成呢？这可都是幕后的大功臣呀！所以说呀，咱可别小瞧了这些测量方法，它们可是保证质量的关键呢！以后再看到激光焊，你就会想到这些测量方法，就知道它们有多重要啦！你说是不是这个理儿呢？。
不锈钢表面激光熔覆层耐腐蚀研究-文档
不锈钢表面激光熔覆层耐腐蚀研究研究了在耐酸不锈钢基体上采用激光熔覆和等离子喷焊两种工艺形成的涂层对耐腐蚀性的影响。
使用5kW横流CO2激光器对预置于基体上的Co基自熔合金粉末进行单道或多道扫描。
得到的熔层与等离子焊层对比，激光熔层缺陷率低，成品率高。
其组织细密均匀，晶粒细小，成分稀释率更小，对基体热影响小，熔层硬度与强韧性更高。
性能试验证明，激光熔层具有更高的耐腐蚀性能。
1前言在石油化工、反应堆与核电站中大量使用各种耐酸不锈钢阀门。
由于生产过程中的各种介质都具有较强的腐蚀性甚至放射性，腐蚀的结果不仅使阀门的密封面受到破坏，大大缩短阀门使用寿命，而且介质的渗漏可能造成停工停产，污染环境甚至造成恶性事故。
密封面的质量是考核阀门基本性能的重要指标，不锈钢阀门的密封面要求则更高。
高参数不锈钢阀门的密封面一般采用直接在阀体上堆焊的方式进行强化，而不能进行镶嵌式结构。
大功率激光束与材料的特殊作用可使基体表面得到满足设计者要求的合金层，这种合金层的综合性能不但大大优于不锈钢基材，而且优于传统的等离子喷焊层及各种堆焊层的性能。
我们对20HJ63-20P型不锈钢核阀与尿素生产线甲胺组合阀密封面进行了激光熔覆加工，并与传统的等离子喷焊进行了比较分析。
2试验条件2.1试验材料与方法试验所用阀门为20HJ63-20P截止阀，材料为1Cr18Ni9Ti钢；3W-2BJ1甲胺泵进排液阀，材料为Cr18Ni12Mo3Ti钢。
试样为方块试样(19mm×15mm×10mm)与环形试样(38×28mm×10mm)两种。
激光熔覆采用HGL-90型5kW横流CO2激光器，合金粉末采用2132酚醛树脂粉＋乙醇调和预涂敷在加工表面上并烘干，预敷层厚度为3mm左右。
激光熔覆在数控二维联动加工台上进行，其中方块试样采用多道扫描，每道搭接量为激光光斑直径的50%。
环形试样在数控回转工作台上进行单道扫描。
熔覆工艺参数为：激光功率p＝3000～3400W，扫描速度v＝8～12mm／s，光斑尺寸≈5mm。
激光熔覆标准
激光熔覆标准激光熔覆技术作为一种先进的表面修复和涂层加工方法，已经在航空航天、汽车制造、能源领域等多个领域得到广泛应用。
为了确保激光熔覆工艺的质量和稳定性，制定了一系列激光熔覆标准。
这些标准旨在规范激光熔覆过程中的操作要求、质量要求以及检测方法，以确保最终的产品能够满足设计要求并具有良好的性能。
一、激光熔覆技术简介激光熔覆技术是利用高能量密度的激光束对工件表面进行加工和修复的一种先进技术。
通过将金属粉末或线材喷射到被加工表面上，并利用高温下金属粒子与基材表面相互作用，形成一层致密、耐磨、耐腐蚀或具有特殊功能的涂层。
与传统涂层方法相比，激光热源具有高浓度、高温度和快速传递等特点，使得其在材料表面改性和修复方面具有独特的优势。
二、激光熔覆标准的重要性激光熔覆技术的应用范围越来越广泛，但由于其复杂性和高技术要求，对操作者和设备都提出了较高的要求。
为了确保激光熔覆过程中的质量和稳定性，制定相应的标准是非常必要的。
这些标准不仅规范了操作者在激光熔覆过程中的行为，还规定了涂层质量评价指标、检测方法以及设备要求等内容。
通过遵循这些标准，可以提高激光熔覆工艺的可控性和稳定性，保证最终产品具有良好的品质。
三、激光熔覆标准内容1. 操作要求：这部分内容主要包括操作者对设备、工艺参数以及材料等方面的控制要求。
例如，在操作过程中必须佩戴适当防护装备，并对设备进行定期维护和检查等。
2. 涂层质量评价指标：涂层质量是衡量激光熔覆工艺成败的重要指标之一。
标准中规定了涂层的硬度、致密性、附着力、抗磨性等性能要求，并规定了相应的测试方法和评价标准。
3. 检测方法：激光熔覆涂层的质量检测是确保产品质量的重要环节。
标准中列出了常用的检测方法，包括金相显微镜观察、显微硬度测试、抗腐蚀性能测试等，并规定了相应的测试条件和评价指标。
4. 设备要求：激光熔覆设备是实施激光熔覆工艺的关键设备之一。
标准中对设备进行了详细规定，包括激光功率密度范围、加工范围和精度等要求，以及设备运行参数监控和记录等内容。
激光熔覆金相试样制备讲解PPT课件
图5 金相砂纸
图6 磨样
第5页/共料：金刚石抛光膏、Cr2O3抛光粉等
图8 自动抛光
图9 手动抛光
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腐蚀
腐蚀剂：王水（盐酸：硝酸 = 3:1） 腐蚀时间：10~30s
样品 腐蚀剂 滴管
样品 沾腐蚀剂棉花
激光熔覆金相检验
教学目标 通过本次课程的学习，掌握激光熔覆金相制备过程
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金相试样制备
第2页/共10页
取样
图1 线切割激光熔覆试样
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镶嵌
图2 机械夹持
图3 热镶嵌试样
第4页/共10页
图4 冷镶嵌
磨样
❖ 在一套不同粒度的砂纸上磨制，由粗到细。 ❖ 更换砂纸时，磨痕方向与上道垂直，砂粒勿
（a）浸蚀法 （b）滴蚀法 （c）擦蚀法
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小结
激光熔覆试样的制备包括：取样、镶嵌、磨样、 抛光、腐蚀等过程。
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作业思考题
1、激光熔覆试样制备需要哪几个过程？ 2、为什么腐蚀剂要采用腐蚀性很强的王水?
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谢谢您的观看！
第10页/共10页
激光熔覆课件
稀释效应是指由于基体材料的熔化，使得熔覆层的成分和组织发生变化的现象。稀释效应对熔覆层的性能有重要 影响。
熔覆层组织与性能
组织
激光熔覆层的组织主要由熔化的基体材料和熔覆材料组成，其组织结构取决于熔覆工艺 参数和熔覆材料成分。
性能
激光熔覆层的性能主要取决于其成分、组织和热处理状态。常见的性能指标包括硬度、 耐磨性、耐腐蚀性和高温性能等。
激光熔覆技术用于修复受损的模具钢，通过 熔覆高熔点合金粉末，使模具表面获得优良 的耐磨、耐热和耐腐蚀性能，显著提高了模 具的使用寿命。
案例二：激光熔覆制备耐磨涂层
总结词
高耐磨性，延长设备寿命
详细描述
利用激光熔覆技术在设备表面制备耐磨涂层，如合金 钢、不锈钢等材料表面熔覆硬质合金粉末，显著提高 了设备的耐磨性能，延长了设备使用寿命。
熔覆层与基体结合强度
影响因素
影响熔覆层与基体结合强度的因素主要 包括基体表面的处理状态、熔覆材料的 成分和熔覆工艺参数等。
VS
结合强度
结合强度是指熔覆层与基体材料之间的粘 附力，是评价激光熔覆层质量的重要指标 之一。
06
激光熔覆案例分析
案例一：激光熔覆修复模具钢
总结词
修复效果好，提高使用寿命
详细描述
粉末或丝材的粒度和纯度对熔覆层的组织和性能有重要影响，需要 选用合适粒度和纯度的粉末或丝材。
粉末或丝材的流量与稳定性
粉末或丝材的流量和稳定性对熔覆层的厚度和均匀性有重要影响， 需要保证粉末或丝材的稳定供给。
加工头与光路系统
加工头的结构与功能
加工头的冷却与保护
加工头是实现激光熔覆加工的核心部 件，其结构与功能对熔覆层的表面质 量和加工效率有重要影响。
激光熔覆熔覆层硬度测试讲解
2、从熔覆层到基体，为什么硬度是先硬度升高再下降?
硬度测试
熔覆层 基材
图6 压痕金相图
图5 维氏硬度计
图7 熔覆层硬度
小 结
1、硬度是重要性能指标之一，是必检项目 2、一般采用维氏显微硬度法测试，再根据需要换算成 洛氏硬度 3、测试方法是从熔覆层往基体方向，每间隔一定间距 测试，分别检测熔覆层、过渡区、热影响区、基体硬 度
作业思考题
1、为什么激光熔覆试样需要用维氏显微硬度来测量？
布氏硬度：铸铁﹑有色金属及合金等
压 入 硬 度
洛氏硬度：碳素钢、合金钢、硬质合金等黑色金属
维氏硬度（显微）：测定材料表面处理后的渗层（熔覆层）
硬度概念及测试方法
1、硬度是固体材料 (熔覆层 )抗拒永久形变的特性，是材料弹性、塑性、强 度和韧性等力学性能的综合指标，而且硬度与耐磨性能有一定的对应关系。 是激光熔覆后必检项目之一。
激光熔覆熔覆层硬度测试
课程：激光表面改性技术
主讲教师：林继兴
激光熔覆熔覆层硬度测试
教学目标 通过本次课程的学习，掌握激光熔覆熔覆层硬度测试 方法
硬度概念及测试方法
1、硬度是固体材料 (熔覆层 )抗拒永久形变的特性，是材料弹性、塑性、强
度和韧性等力学性能的综合指标，此外，硬度与耐磨性能有一定的对应关系。 是激光熔覆后必检项目之一。
布氏硬度：铸铁﹑有色金属及合金等
压 入 硬 度
换 算
洛氏硬度：碳素钢、合金钢、硬质合金等黑色金属
换 算
800H后的渗层（熔覆层）
维氏硬度测试原理
HV=0.102×F/S=0.1891F/d2
图1
取样、制样
检测面
图3 镶嵌试样
图2 横截面取样
图4 机械夹持试样
激光熔覆层腐蚀及测试方法讲解
激光熔覆层腐蚀及测试方法
课程名称：激光表面改性技术 主讲人：徐临超 浙江工贸职业技术学院
激光熔覆层腐蚀及测试方法
课程目标： 掌握激光熔覆层腐蚀的概念，类型，种 类 了解激光熔覆层耐蚀性常用的试方法
激光熔覆层腐蚀及测试方法
1 激光熔覆层腐蚀的概念
激光熔覆层在自然环境中或者在工况条件下，由于与其所 处环境介质发生化学或者电化学作用而引起的变质和破坏的现 象。
特殊介质腐 蚀磨损 气蚀浸蚀磨 损 微动磨损
激光熔覆层腐蚀及测试方法
4 激光熔覆层耐蚀性常用的测试方法
测试方法 盐雾试验 浸渍腐蚀 腐蚀电位
激光熔覆层腐蚀及测试方法
课程小结
激光熔覆层腐蚀的概念 金属及非金属材料以及由它们制成的结构物，在自然环境 中或者在工况条件下，由于与其所处环境介质发生化学或 者电化学作用而引起的变质和破坏的现象。 激光熔覆层腐蚀的分类：
激光熔覆层腐蚀及测试方法
2 激光熔覆层腐蚀的分类
氧被还原 氢气释放
湿腐蚀
腐蚀环境 干腐蚀 腐蚀的分类 均匀腐蚀 腐蚀形态 局部腐蚀 贵金属沉积 氧化剂被还原
激光熔覆金相试样制备讲解课件
激光熔覆技术的原理
当高能激光束照射到材料表面时，光能迅速转化为热能，使 材料表面迅速熔化。同时，熔化的材料与基体材料之间发生 相互作用，形成一层具有特殊性能的熔覆层。
在熔覆过程中，激光束的能量密度、扫描速度、光斑尺寸等 参数对熔覆层的组织和性能有重要影响。
热处理工艺优化
研究热处理工艺对显微组 织结构的影响，通过合理 的热处理制度，改善组织 结构。
熔覆材料选择
选用具有优异性能的熔覆 材料，为优化显微组织结 构提供基础。
发展新型的激光熔覆金相试样制备技术
1 2
多层熔覆技术
研究多层激光熔覆技术，实现复杂结构试样的制 备。
复合熔覆技术
结合其他表面处理技术，如喷涂、电镀等，提高 熔覆层的布和抛光膏将 材料表面抛光至镜面，
以便观察显微组织。
蚀刻
使用蚀刻剂将材料表面 部分蚀刻，以突出显微
组织特征。
金相试样制备的质量控制
01
确保金相试样的尺寸和 形状符合标准要求。
02
控制磨削和抛光过程中 的温度和压力，避免材 料表面产生热损伤或变 形。
03
使用高品质的抛光布和 抛光膏，确保表面质量 。
激光熔覆金相试样的制备工艺
激光熔覆工艺参数
激光功率、扫描速度、光斑大小等参 数对熔覆层的形貌、成分和结构有显 著影响，需根据实际情况进行调整。
冷却方式
熔覆层的冷却速度对组织结构和相组 成有重要影响，需采取适当的冷却方 式以获得理想的组织结构。
激光熔覆金相试样的后处理
01
02
03
研磨与抛光
熔覆层表面可能存在不平 整或杂质，需要进行研磨 和抛光处理以获得光滑表 面。
激光熔覆图文讲解
激光熔覆-图文讲解————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期:一、激光熔覆的原理激光溶覆是利用高能激光束辐照，通过迅速熔化、扩展和凝固，在基材表面熔覆一层具有特殊物理、化学或力学性能的材料，构成一种新的复合材料, 以弥补基体所缺少的高性能。
能充分发挥二者的优势, 克服彼此的不足。
可以根据工件的工况要求，熔覆各种 (设计) 成分的金属或非金属，制备耐热、耐蚀、耐磨、抗氧化、抗疲劳或具有光、电、磁特性的表面覆层。
通过激光熔覆，可在低熔点材料上熔覆一层高熔点的合金，亦可使非相变材料(AI 、Cu 、Nｉ等) 和非金属材料的表面得到强化。
在工件表面制备覆层以改善表面性能的方法很多, 在工业中应用较多的是堆焊、热喷涂和等离子喷焊等，与上述表面强化技术相比, 激光熔覆具有下述优点:(1 ）熔覆层晶粒细小, 结构致密，因而硬度一般较高, 耐磨、耐蚀等性能亦更为优异。
(2 ）熔覆层稀释率低, 由于激光作用时间短，基材的熔化量小，对熔覆层的冲淡率低（一般仅为５％-8%) ，因此可在熔覆层较薄的情况下, 获得所要求的成分与性能，节约昂贵的覆层材料。
(3 ) 激光熔覆热影响区小，工件变形小, 熔覆成品率高。
(4 ) 激光熔覆过程易实现自动化生产，覆层质量稳定, 如在熔覆过程中熔覆厚度可实现连续调节，这在其他工艺中是难以实现的。
由于激光熔覆的上述优点, 它在航空、航天乃至民用产品工业领域中都有较广阔的应用前景，已成为当今材料领域研究和开发的热点。
ﻫﻫ激光熔覆技术应用过程中的关键问题之一是熔覆层的开裂问题,尤其是大工件的熔覆层, 裂缝几乎难以避免, 为此，研究者们除了改进设备, 探索合适工艺，还在研制适合激光熔覆工艺特点的熔覆用合金粉末和其他熔覆材料。
二、激光熔覆工艺方法激光熔覆工艺方法有两种类型：ﻫﻫ１、二步法（预置法）该法是在激光熔覆处理前, 先将熔覆材料置于工作表面，然后采用激光将其熔化，冷凝后形成熔覆层。
激光熔覆技术
激光熔覆技术
激光熔覆技术是一种利用高能激光束对金属或合金表面进
行局部熔化，并喷射特殊粉末材料形成覆盖层的表面处理
技术。
它可以在金属表面形成一层高硬度、耐磨、耐腐蚀
的涂层，从而改善材料的表面性能。
激光熔覆技术主要包括以下几个步骤：
1. 准备工作：选择适合的基体材料和覆盖材料，对基体材
料进行预处理，确保其表面光洁度和质量。
2. 涂层设计：根据使用要求和涂层性能，选择合适的涂层
材料和参数，确定涂层的形状、厚度等。
3. 激光加工：利用高能激光束对基体材料局部加热和熔化，同时喷射覆盖材料产生融合效应，形成覆盖层。
4. 冷却处理：对熔覆后的覆盖层进行适当的冷却处理，以确保其均匀组织和较高的硬度。
激光熔覆技术具有以下几个优点：
1. 高精度：激光束能够精确控制熔化区域，可以在微米级别上进行加工，实现高精度涂层。
2. 微细组织：由于熔覆过程为快速凝固，生成的覆盖层具有细小的晶粒和均匀的组织，提高了材料的硬度和强度。
3. 低热影响区域：激光熔覆过程中，仅发生在局部区域的加热和熔化，减少了对基体材料的热变形和影响。
4. 可堆叠性：激光熔覆技术可以在已有覆盖层上进行续覆，实现多层涂层的堆叠，提高涂层的厚度和性能。
激光熔覆技术被广泛应用于航空航天、能源、汽车、冶金
等领域，用于改善材料的表面性能、延长材料使用寿命和
提高材料的工作效率。
再制造激光熔覆层与基体结合强度试验方法及评定
再制造激光熔覆层与基体结合强度试验方法及评定激光熔覆是一种表面改性技术，在很多工程领域都有广泛应用。
激光熔覆层与基体结合强度是评价激光熔覆效果的重要指标之一、本文将介绍激光熔覆层与基体结合强度试验方法及评定。
试验方法：1.样品制备：将需要进行激光熔覆的基体材料制备成试样。
试样形状可根据需求进行设计，通常选择矩形或圆形。
试样的尺寸应符合标准规定。
2.激光熔覆：将试样放置在适当位置，使用激光熔覆设备对其进行处理。
应根据熔覆材料和设备的特点确定熔覆参数，如激光功率、扫描速度、激光束直径等。
3.制备拉伸试样：在激光熔覆层的表面用数控机床制备拉伸试样，确保试样的几何尺寸符合标准要求。
试样的长度和横截面积应正确计算并记录下来。
4.试验设备准备：准备好拉伸试验机，并根据试验标准进行校准。
确保试验机的运行状态良好，并能够准确测量试样的拉伸力。
5.试验步骤：将拉伸试样安装到拉伸试验机上，并按照试验标准设定好试验参数。
通常，拉伸速度应符合标准要求，一般为每分钟10mm。
6.试验数据记录与分析：在试验过程中，及时记录拉伸力和试样的位移数据，并绘制应力-应变曲线。
根据曲线的形态、试验结果等进行分析。
通常，结合强度的评定标准是指定的，可以根据标准对试样的结合强度进行评定。
评定方法：根据试验结果绘制的应力-应变曲线，根据曲线的特点以及试验标准的规定进行评定。
1.界定结合强度：结合强度一般可以通过断裂应变来界定。
当试样拉伸至断裂时，应变达到最大值，即为断裂应变ε_f。
结合强度的界定通常是设定一个临界应变值ε_c，当断裂应变ε_f超过临界应变值ε_c时，认为结合强度合格。
2.判断破坏模式：根据应力-应变曲线的形态来判断破坏模式。
如果曲线陡峭并呈线性关系，表示破坏是由材料的塑性变形引起的；如果曲线平缓，表明破坏是由于界面结合不牢固而导致的。
3.进行断口分析：对破坏试样进行断口分析，可以进一步判断破坏模式。
如果断口表面平整，呈光亮金属色，表明破坏是由于强烈的结合力导致的；如果断口表面有裂纹、缺口或分层现象，表明破坏是由于界面结合强度不足引起的。
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激光熔覆层腐蚀的种类：
氢腐蚀、磨损腐蚀、选择性腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀、浓差腐蚀电池、 电偶腐蚀、应力腐蚀、晶间腐蚀等
激光熔覆层腐蚀及测试方法
作业 1. 判断题
在组织成分不均的基体表面，产生均匀腐蚀比产局部 腐蚀的概率大得多。
2. 思考题
激光熔覆层腐蚀及测试方法
2 激光熔覆层腐蚀的分类
氧被还原 氢气释放
湿腐蚀
腐蚀环境 干腐蚀 腐蚀的分类 均匀腐蚀 腐蚀形态 局部腐蚀 贵金属沉积 氧化剂被还原
激光熔覆层腐蚀及测试方法
3 激光熔覆层腐蚀的种类
种类
氢腐蚀
磨损腐蚀 氧化磨损
选择性腐蚀
浓差腐蚀
缝隙腐蚀
点蚀
电偶腐蚀
应力腐蚀
晶间腐蚀
氢鼓包 氢脆 氢蚀
熔覆层盐雾试验的原理是什么？
激光熔覆层腐蚀及测试方法
课程名称：激光表面改性技术 主讲人：徐临超 浙江工贸职业技术学院
激光熔覆层腐蚀及测试方法
课程目标： 掌握激光熔覆层腐蚀的概念，类型，种 类 了解激光熔覆层耐蚀性常用的测试方法
激光熔覆层腐蚀及测试方法
1 激光熔覆层腐蚀的概念
激光熔覆层在自然环境中或者在工况条件下，由于与其所 处环境介质发生化学或者电化学作用而引起的变质和破坏的现 象。
特殊介质腐 蚀磨损 气蚀浸蚀磨 损 微动磨损
激光熔覆层腐蚀及测试方法
4 激光熔覆层耐蚀性常用的测试方法
测试方法 盐雾试验 激光熔覆层腐蚀的概念 金属及非金属材料以及由它们制成的结构物，在自然环境 中或者在工况条件下，由于与其所处环境介质发生化学或 者电化学作用而引起的变质和破坏的现象。 激光熔覆层腐蚀的分类：