激光熔覆技术工艺及案例分析
浅谈激光表面熔覆技术
激光表面熔覆技术用于制备高强度、耐磨、耐腐蚀的金属材料。 通过激光熔覆技术制备出具有优异性能的非金属材料如陶瓷、玻璃等。 激光表面熔覆技术应用于制备复合材料实现多种材料的结合提高材料的综合性能。 激光表面熔覆技术制备的材料在航空航天、汽车、能源等领域得到广泛应用。
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汇报人：
CONTENTS
PRT ONE
PRT TWO
激光表面熔覆技 术是一种利用高 能激光束将合金 粉末熔覆在基材 表面形成具有优 异性能的涂层的 工艺方法。
激光表面熔覆技术 通过快速熔化和凝 固过程使合金粉末 与基材表面形成冶 金结合具有较高的 结合强度和耐腐蚀 性。
激光表面熔覆技术 可以应用于各种金 属材料和复合材料 的表面改性提高材 料的耐磨性、耐腐 蚀性和高温性能等 方面的性能。
汇报人：
在汽车制造领域激光表面熔覆技术可以用于发动机缸体、曲轴等关键部件的表面强化提高其 耐磨性和耐久性。
激光表面熔覆技术在金属表面修复方面的应用能够快速、高效地修复损坏的零件提高其使用 寿命。
通过激光表面熔覆技术可以在零件表面添加耐磨、耐腐蚀等性能提高其表面质量延长使用寿 命。
在汽车制造领域激光表面熔覆技术可用于发动机缸体、曲轴等关键零件的表面强化提高其耐 磨性和耐久性。
促进工业创新：激光表面熔覆技术的出现为工业制造提供了新的解决方案有助于推动工业创 新。
提升产品质量：激光表面熔覆技术能够实现高精度、高质量的表面熔覆高能源利用效率促进能源转 型
推动相关产业的发展创造更多 就业机会
提升社会经济效益促进社会可 持续发展
送粉速度：控制熔覆层的填充 程度和高度
激光熔覆技术在钢铁行业的应用实例讲解
激光熔覆技术在钢铁行业的应用实例1.常用轧辊的激光处理效果锻钢辊--采用激光淬火与熔凝淬火技术，可以在锻钢辊表面获得硬度为59-63HRC,层深为2毫米以上的硬化层，因此可以大幅度提高轧辊的使用寿命。
采用激光熔覆技术还可以对轧辊的辊面和轴颈进行修复。
铸钢辊--采用激光淬火与熔凝淬火技术，可以在铸钢辊表面获得硬度为59-63HRC,层深为2毫米以上的硬化层，大幅度延长轧辊的使用寿命。
采用激光熔覆技术还可以对轧辊的辊面和轴颈进行修复。
合金半钢轧辊--经过激光淬1.常用轧辊的激光处理效果锻钢辊 -- 采用激光淬火与熔凝淬火技术，可以在锻钢辊表面获得硬度为59-63HRC,层深为2毫米以上的硬化层，因此可以大幅度提高轧辊的使用寿命。
采用激光熔覆技术还可以对轧辊的辊面和轴颈进行修复。
铸钢辊 -- 采用激光淬火与熔凝淬火技术，可以在铸钢辊表面获得硬度为59-63HRC,层深为2毫米以上的硬化层，大幅度延长轧辊的使用寿命。
采用激光熔覆技术还可以对轧辊的辊面和轴颈进行修复。
合金半钢轧辊 -- 经过激光淬火、熔凝淬火、合金化处理后，表面硬度可以相应提高到45-54HRC。
对于半钢制成的带钢粗轧辊、中轧辊等以及棒线材的粗轧、中轧辊，使用效果显著。
采用激光熔覆技术还可以对轧辊轴颈进行修复。
铸铁辊 -- 采用激光淬火、熔凝淬火和激光合金化技术，可以在冷硬铸铁轧辊、无限冷硬铸铁轧辊表面获得高硬度、红硬性好的硬化层，因此可以大幅度提高轧辊的使用寿命。
采用激光熔覆技术可以对铸造高铬钢轧辊的轴颈进行修复。
2.其它易损件的激光处理情况钢铁行业中的主要易损件还包括：夹送辊、输送辊、张力辊、飞剪、大型圆盘锯、行车轮、卷筒、助卷辊等。
其主要材质、性能和适合激光加工的工艺要求见表。
3.轧辊激光表面强化处理的应用实例。
激光熔覆技术在石化机械维修中的应用
浅谈激光熔覆技术在石化机械维修中的应用摘要：本文首先对激光熔覆技术进行概述，然后分析了激光修理技术的开发与应用，最后列举了激光熔覆工业化应用实例。
关键词：激光熔覆技术，石化机械，维修，应用实例。
中图分类号： f407.4 文献标识码：a文章编号：一、激光熔覆技术概述1.1 激光熔覆技术的定义激光熔覆技术是指以不同的填料方式在被涂覆基体表面上放置选择的涂层材料，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并与基体材料成冶金结合的表面涂层，从而显著改善基体材料表面的耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化及电器特性等的工艺方法。
激光熔覆技术是20世纪70年代随着大功率激光器的发展而兴起的一种新的表面改性技术，是指激光表面熔敷技术是在激光束作用下将合金粉末或陶瓷粉末与基体表面迅速加热并熔化，光束移开后自激冷却形成稀释率极低，与基体材料呈冶金结合的表面涂层，从而显著改善基体表面耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化及电气特性等的一种表面强化方法[.如对60#钢进行碳钨激光熔覆后，硬度最高达2200hv以上，耐磨损性能为基体60#钢的20倍左右。
在q235钢表面激光熔覆cocrsib合金后，将其耐磨性与火焰喷涂的耐蚀性进行了对比，发现前者的耐蚀性明显高于后者。
激光熔覆技术是一种经济效益很高的新技术，它可以在廉价金属基材上制备出高性能的合金表面而不影响基体的性质，降低成本，节约贵重稀有金属材料，因此，世界上各工业先进国家对激光熔覆技术的研究及应用都非常重视。
1.2 激光熔覆的技术特点激光熔覆技术的基本特点是覆层平整、稀释率低、与基材的冶金结合强度高。
低稀释率有利于保证熔覆层的成分和性能，而覆层的表面均匀性将使后续加工量大大降低，也因此降低了后续加工成本。
熔覆过程中工件肌体温度小、变形量小，对工件肌体原有性能影响小，因而能大大满足工件现场修复的需要，实现在较短的时间内恢复工件使用功能的要求，满足了石化生产中因设备故障而“应急”恢复功能的需求。
激光熔覆案例研究报告
激光熔覆案例研究报告
激光熔覆是一种通过激光加热将覆盖材料熔化并喷涂到基材表面的技术。
它可以使基材表面得到增强，提高其耐磨性、耐腐蚀性和抗疲劳性。
以下是一些激光熔覆案例研究报告：
1. 激光熔覆在航空航天领域的应用：研究对比了使用传统熔覆方法和激光熔覆方法对航空航天零件表面性能的影响。
结果显示，激光熔覆可以提供更高的硬度和耐磨性，从而延长零件的使用寿命。
2. 激光熔覆在汽车制造领域的应用：研究分析了激光熔覆不同材料对汽车零件表面性能的影响。
结果显示，激光熔覆可以显著提高零件的耐蚀性和耐磨性，使汽车更加耐用。
3. 激光熔覆在能源领域的应用：研究探讨了使用激光熔覆技术改善能源设备表面性能的效果。
结果表明，激光熔覆可以有效提高能源设备的耐高温和耐腐蚀性能，从而提高设备的工作效率。
4. 激光熔覆在化工行业的应用：研究比较了使用激光熔覆和传统覆盖方法制备化工设备的性能差异。
结果显示，激光熔覆可以提供更均匀、致密的涂层，并且具有更高的抗腐蚀性能。
以上案例研究报告表明激光熔覆技术在不同行业的应用具有广泛的潜力，并且可以显著提高材料的表面性能。
随着激光技术的不断发展，相信激光熔覆技术将在未来得到更广泛的应用和研究。
激光熔覆工艺方法以及熔覆材料现状-模板
激光熔覆工艺方法以及熔覆材料现状激光熔覆技术的研究始于20世纪70年代,美国AVCO公司就汽车发动机许多易磨损件进行了激光熔覆技术的研究。
按熔覆材料的供给方式不同，激光熔覆工艺方法分为两种：激光熔覆合金预置法和合金同步送粉法。
熔覆材料的加入形式通常有粉末、丝材、板材三种，其中以粉末的形式最为常用。
关键词：激光熔覆，工艺方法，熔覆材料1. 激光熔覆技术激光熔覆技术的研究始于20世纪70年代, 美国AVCO公司就汽车发动机许多易磨损件进行了激光熔覆技术的研究。
1981年英国公司成功在喷气发动机叶片上涂覆钴基合金面并显着提高了其耐磨性。
由于这一新技术具有巨大的发展潜力，并能产生较大的经济效益，因此，在生产中获得了广泛推广及应用。
激光熔覆技术在目前材料表面改性技术中应用较广泛。
激光熔覆是在基体上添加不同成分的材料，利用高能激光束辐照基体，熔覆粉末和基体形成一薄层，这一薄层快速熔化并凝固成形，且基体对熔覆层稀释度极低，因此熔覆层与基体冶金结合良好，可以制备耐热、耐蚀、耐磨、抗氧化、抗疲劳或具有光、电、磁特性的表面保护涂层。
2. 激光熔覆工艺方法按熔覆材料的供给方式不同，激光熔覆工艺方法分为两种：激光熔覆合金预置法和合金同步送粉法。
科技论文。
合金预置法合金预置法是在基体的表面上通过一些方法将预涂材料置于其上，然后采用高能激光束辐照，涂层表面吸收能量使熔覆部位迅速升温、气化和熔化，激光束离开后，熔覆层与基体呈现良好的冶金结合。
熔覆材料的加入形式通常有粉末、丝材、板材三种，其中以粉末的形式最为常用。
预置法一般包括粘结法和热喷涂法。
对于粉末类材料，预置的两种方法都可以。
热喷涂主要优点是喷涂效率高、容易控制沉积厚度的均匀性，且与基材接合牢固，这种方法不足之处是粉末利用率低，受工件形状限制和成本相对较高。
粘接法是利用粘结剂，在基底材料的表面上，将粉末调和成膏状涂上，这种方法的不足之处在于效率低，很难得到厚度均匀的涂层，可能会妨碍熔化或引起过渡稀释；同时由于沉积层的导热性不好，会消耗更多的能量；通常仅对熔覆面积较小的工件适用，这种方法在实验室里采用。
激光熔覆案例
激光熔覆案例
激光熔覆是一种先进的表面处理技术，通过使用激光束高能量密度的特性，将粉末或线材材料熔融在基材表面上，形成一层均匀、致密的涂层。
激光熔覆技术被广泛应用于航空、汽车、电子、医疗等领域，可以提高材料的性能，延长使用寿命。
以下是一些激光熔覆案例： 1. 汽车发动机气门座圈的表面处理。
汽车发动机气门座圈是一个关键零部件，其耐磨性和耐腐蚀性对发动机寿命和性能至关重要。
使用激光熔覆技术可以在气门座圈表面形成一层高硬度、耐磨、耐腐蚀的涂层，从而提高气门座圈的性能。
2. 航空发动机叶片的修复。
航空发动机叶片是一种高温、高压环境下工作的零部件，容易受到磨损、腐蚀等损伤。
使用激光熔覆技术可以在叶片表面形成一层高温、高压下具有高强度、高耐腐蚀性的涂层，从而延长叶片的使用寿命。
3. 医疗器械的表面处理。
医疗器械的材料需要具有高生物相容性和耐腐蚀性。
使用激光熔覆技术可以在医疗器械表面形成一层具有高生物相容性、耐腐蚀性的涂层，从而提高医疗器械的使用安全性。
总之，激光熔覆技术具有广阔的应用前景，可以为各行各业提供高效、高质的表面处理解决方案。
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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。
大型激光熔覆建筑应用案例
大型激光熔覆建筑应用案例你知道吗？激光熔覆可不只是在那些高科技实验室或者工业精密零件加工里耍耍酷，它在建筑领域也有超级厉害的表现呢！就拿那座历史悠久但外墙已经破败不堪的老教堂来说吧。
那教堂的外墙啊，常年经受风吹雨打，石头都开始剥落了，斑驳得就像一个满脸皱纹还掉皮的老爷爷。
这时候，大型激光熔覆就闪亮登场啦。
施工队开着那带着大型激光熔覆设备的大卡车来到教堂前，就像带着神奇魔法工具的魔法师。
他们先用激光扫描整个外墙，这激光就像一双超级敏锐的眼睛，把外墙的每一个小坑洼、每一处裂缝都看得清清楚楚，把这些数据都收集起来，就好像给外墙做了一个超级详细的“体检报告”。
然后呢，激光熔覆开始工作了。
它把特制的金属粉末和陶瓷粉末通过激光束聚焦在墙面上。
你就看那激光，像一把超级精准的喷枪，只不过喷出的不是颜料，而是能和墙面完美融合的材料。
那些粉末在激光的高温下迅速熔化，然后牢牢地黏附在墙面上，就像给外墙穿上了一层坚固又美观的铠甲。
而且这层“铠甲”还特别贴合墙面的形状，不管是那些复杂的雕刻花纹，还是墙角的弯曲部分，都被修复得妥妥当当。
原本摇摇欲坠的墙面，经过激光熔覆这么一折腾，又变得坚固无比，就像年轻力壮的小伙子一样。
而且啊，从外观上看，教堂外墙不仅不再破破烂烂，还多了一种独特的质感，在阳光下闪闪发亮，仿佛获得了新生。
还有那个海边的观景塔。
那观景塔可惨了，海水的盐分加上海风的侵蚀，让它的金属结构锈迹斑斑，感觉随时都要散架了。
要是按照传统的修复方法，得把那些生锈的部分拆下来，再换上新的部件，这工程又大又麻烦，还得花费好多时间。
但是有了大型激光熔覆就不一样啦。
工人师傅们操控着大型激光熔覆设备，沿着观景塔的金属结构一路走过去。
激光熔覆就像一个外科医生，精准地把那些锈迹斑斑的地方处理掉，然后在上面熔覆一层耐腐蚀的合金材料。
这层合金材料就像给观景塔的金属结构打了一针超强预防针，让它可以抵御海水和海风的进一步侵袭。
而且激光熔覆速度还挺快的，没多久，观景塔就从一个病恹恹的“老人”变成了精神抖擞的“卫士”，重新矗立在海边，迎接着游客们的到来。
激光熔覆课件
激光熔覆课件激光熔覆课件激光熔覆是一种先进的表面处理技术，它利用激光束将金属粉末熔化并喷射到工件表面，形成一层坚固的涂层。
这种技术可以改善工件的表面性能，增加其耐磨、耐腐蚀和耐高温等特性。
在工业制造领域，激光熔覆已经得到广泛应用，并且在课堂中也成为了热门的教学内容。
一、激光熔覆的原理和过程激光熔覆的原理是利用激光束的高能量密度，使金属粉末在瞬间熔化并喷射到工件表面。
首先，激光束通过聚焦透镜聚焦到金属粉末上，使其迅速升温并熔化。
然后，熔化的金属粉末通过气体喷嘴喷射到工件表面，形成一层均匀且致密的涂层。
激光熔覆过程中，激光束的功率、扫描速度和喷粉量等参数需要精确控制，以保证涂层的质量和性能。
二、激光熔覆的应用领域激光熔覆技术具有广泛的应用领域。
首先，在航空航天领域，激光熔覆可以用于修复和加固飞机发动机叶片、涡轮叶片等高温部件，提高其使用寿命和可靠性。
其次，在汽车制造领域，激光熔覆可以用于制造高强度和耐磨的汽车发动机缸体、传动轴等零部件，提高汽车的性能和使用寿命。
此外，激光熔覆还可以应用于石油化工、电力、冶金等行业，用于修复和加固各种设备和零部件。
三、激光熔覆课件的设计与应用为了更好地教授激光熔覆技术，设计一份优质的激光熔覆课件非常重要。
首先，课件应该包含激光熔覆的原理和过程，以便学生了解其基本工作原理和操作流程。
其次，课件还应该包含激光熔覆的设备和工艺参数的介绍，以便学生了解如何选择适当的设备和参数进行操作。
此外，课件还可以包含一些实际案例和应用示例，以便学生了解激光熔覆在不同行业的应用情况。
在课堂上，激光熔覆课件可以通过多媒体投影仪展示，让学生直观地了解激光熔覆的过程和效果。
同时，教师可以结合实际案例和应用示例，引导学生进行讨论和思考，培养他们的创新思维和问题解决能力。
此外，教师还可以组织学生进行实验和实践操作，让他们亲身体验激光熔覆技术的魅力。
总之，激光熔覆是一项先进的表面处理技术，具有广泛的应用前景。
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
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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
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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。
激光激光熔覆技术
为了研究模具钢熔覆层的磨损性能， 采用铁基粉在40Cr钢表面进行激光熔 覆，以激光熔覆层为上试样，GCr15 钢珠为下试样，采用HT—500磨损试 验机进行摩擦磨损实验，并与40Cr基
体的磨损性能相对比，利用表面形貌 仪测量磨痕深度和宽度。
基 体 材 料 为 40Cr ， 正 火 态 ， 试 样 制 成 直 径 50mm、高10mm的圆盘；对磨材料为GCr15， 由于铁基合金粉末与40Cr钢具有较好的相容性， 激光熔覆材料采用铁基合金粉末。
由于激光熔覆技术在激光熔覆理论、 物理数学 模型，合金材料、工艺参数、涂层组织性能研究, 设备自动化、柔性化、熔覆过程监控，专用功能部 件研制以及生产应用等方面取得了重要进展。因此， 激光熔覆技术不仅引起西方各国的注意，同时也受 到了国内的广泛重视，被广泛地应用于航天、汽车、 石油、化工、冶金、电力、机械、工模具和轻工业 等领域。比如以这样的一个实验为例说明激光熔覆 技延长发生显 著的变化。从图4(b) 可见：当载荷为400 g, 磨损 时间超过35min后，摩擦系数随磨损时间的增加 而逐渐增大，呈现上升的趋势；当载荷增加到 500 g 时，摩擦系数较大，比300 g 时的摩擦系数 增加了75%, 而平均摩擦力约为原来的2. 9倍；当 时间达到40 min 后才进入稳定磨合期；当接近60 min 时，摩擦系数急剧变化，表明磨损过程已进 入严重磨损阶段，整个磨损过程不平稳。
载荷小于250g时，相同载荷下，基体的摩擦系数 小，这是由于正火态下的40Cr 钢正火组织具有较 好强度和硬度，具有较好的耐磨性能。在进行激
光熔覆之后，由于残余奥氏体影响抗磨损能力，
在低应力磨损下，残余奥氏体没有显著的加工硬 化，耐磨损性能较低，故载荷低于250 g 时， 残 余奥氏体使得磨损性能下降，摩擦系数反而较基
激光熔覆实验报告
激光熔覆实验报告1.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。
2．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。
3．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。
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在很长一段时间内，传统的工业制造加工或者再修复，需要通过电镀技术，这一技术虽然曾一度在金属表面防护、装饰加工等方面发挥了很大的作用，但长期以来带来的污染问题让许多制造企业头疼不已，因此为减少污染，新的激光熔覆技术受到人们的欢迎。
激光表面熔覆具有能量密度高，熔覆质量致密，结合强度高，熔覆层组织的稀释率低、热影响区小等特点。
激光表面熔覆为非接触式加工且输入热量可控，采用的规范激光修复方法可以解决其它焊接方法造成焊接残余应力和开裂倾向。
因此可以先采用机械加工的方法去除牌坊表面的腐蚀层和磨损的疲劳层，然后选取耐腐蚀性和耐磨性都优于基材的粉末，采用激光熔覆的方法对牌坊进行修复，这样既避免了多次去除材料给牌坊造成的强度下降的缺陷，又避免了堆焊造成的因应力集中导致的变形问题，而且提高了牌坊的耐腐性和耐磨性。
激光熔覆技术是使用激光将金属粉末直接熔融，逐层沉积成型。
激光熔覆技术完成的熔覆涂层冶金质量高、稀释率低、变形小、表面光洁度高，属于先进环保的再制造加工技术，在工业再制造领域极大地减少企业的后续机加工成本，能有效延长产品使用周期，在钢铁行业轧机牌坊修复中大受欢迎。
现场激光修复案例分析
1、修复加工方法
因为轧机机架体积及重量大，附属管路等多，拆卸、安装、运输繁杂，另外有大修时间限制。
轧机牌坊材质是ZG25，设计使用寿命年限为40年，牌坊工作面腐蚀失效深度1~2.5mm。
通过现场勘察及使用工况的调研，综上因素，在考虑满足使用要求的前提下，确定针对轧机牌坊现场修复方法为：
通过在线机械加工，去除牌坊失效工作面（四块衬板下面及两个轧机轴承座底面）表面腐蚀疲劳层，上半面腐蚀较轻，下半面较严重，平均铣去大约2或3mm的深度，为激光熔覆前基体表面处理做准备。
在通过机械加工去除材料，清除牌坊表面腐蚀层过程中，要保证恢复失效工作面（和安装面）的垂直度、平面度及粗糙度要求。
再通过激光熔覆技术将特殊耐腐蚀材料熔覆到前面加工的基体表面，彻底改变了牌坊表面的特性。
预计熔覆涂层寿命在十年以上，避免了对牌坊表面频繁的机加工修复带来的危害，彻底解决轧机牌坊磨损腐蚀的难题。
另外对各工作面原有螺栓孔的处理方法是：清理各螺栓孔，清除断折的螺杆，损伤螺纹
的做扩孔重新攻丝处理，激光熔覆前各螺栓孔采取适当措施加以保护。
2、铣削加工原则
1)失效的衬（滑）板底面和轴承座底面原始状态检测，记录好原始尺寸、失效厚度等并通知用户确认。
2)以轧机机架衬板或底部一个支撑平面衬（滑）板底面（包括传动侧入口端、传动侧出口端、传动侧底面、操作侧入口端、操作侧出口端、操作侧底面共六个工作面）为一个独立单元进行加工设计。
3)同一衬（滑）板底面或操作侧机架外表面加工厚度确定方法，是在加工前进行检测（记录），然后根据确定的基准尺寸，结合该平面实际磨损状况、磨损量选取。
4)铣削量取定原则是考虑轧机对刚度的敏感性，在满足加工精度要求的前提下以小切削量为佳。
5)为确保后续激光熔覆工序作机体表面准备，在线机械加工去除全部表面腐蚀层及表面疲劳层。
通过激光再制造技术加工过的轧机牌坊，不仅可以使损伤的部位恢复外形尺寸，提高了硬度和耐磨性，从而提高了使用寿命，可保证使用8-10年，降低了采购新产品的成本，可移动修复可实现快速抢修，为钢厂年修节省时间，还可以使其抗腐蚀性能达到甚至超过新品的水平。
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