激光表面改性技术发展现状讲解

2、激光表面改性可以应用于黑色金属、有色金属等绝
大部分的金属材料 3、激光器从第一代的YAG、CO2激光器发展到第二代
的半导体激光器，再到第三代的光纤激光器。
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作业思考题
1、目前，激光熔覆表面改性技术可应用于哪些基材？ 2、用于激光表面改性的激光器经历了哪三代发展历程？
20世纪60年代开始研究
激光表面改性技术应用发展
• 激光气相沉积 •制造或改性高质量精密零件
Step 3 • 冲击硬化 Step 2
•铝合金提高强度、硬度、疲劳寿命 • 激光熔覆、熔覆粉末
Step 1
•排气管密封面、发动机高压叶片、纳米涂层 • 激光相变、激光熔凝硬化 •应用于汽车零件
激光表面改性技术基材应用
1、黑色金属基材：碳钢、不锈钢、模具钢、高速钢等 2、钛合金基材 1）表面利用激光合金化和激光熔覆制备Ti2Al金属间化合物改性涂层， 提高高温抗氧化性 2）在钛合金生物材料表面熔覆生物活性涂层 3、镁合金基材 采用激光熔覆、合金化、熔凝等提高镁合金耐腐蚀、耐磨性能 4、铝合金基材 激光冲击强化改善飞机结构中紧固件周围疲劳性能，6.5mm板材的裂
纹扩展试样高频疲劳寿命提高100倍左右
激光表面改性技术激光器发展
1
YAG、CO2激光器（第一代） 光电转化效率低、稀释率高、热影响区大
半导体激光器（第二代）
2
光电转化效率40%以上、体积小、寿命长、维护费用低
3
光纤激光器（第三代）
光电转化效率58%以上，体积更小，重量更轻、光路可盘绕
小 结
激光表面改性技术的发展历程与激光器的发展息息相 关，更高功率、更高效率的激光器扩大了应用范围。 1、激光表面改性可以应用于汽车、航空航天等领域
激光表面改性技术发展现状
课程：激光表面改性技术
主讲教师：林继兴
教学目标 通过本次课程的学习，了解激光表面改性技术国内外发展 现状。
激光表面改性技术发展现状
更高功率（万瓦级）、高效率（光电效率60%以上）激光器研制 近10年，工业型大功率半导体激光器研制成功 广泛应用于汽车、航空航天 1974年第一个激光熔覆专利 美国通用汽车建激光相变硬化、熔凝硬化生产线 20世纪70年代研制出大功率激光器 开始实际应用