激光熔敷金属陶瓷技术研究概述讲解
激光熔覆技术的研究进展(一)讲解
激光熔覆技术的研究进展(一)介绍了激光熔覆技术的发展、应用、设备及工艺特点，简述了激光熔覆技术的国内外研究现状，指出了激光表面改性技术存在的问题，展望了激光熔覆技术的发展前景。
0引言激光熔覆技术是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[1~3]。
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[4]。
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、5-7]。
1 激光熔覆技术的设备及工艺特点目前应用于激光熔覆的激光器主要有输出功率为1~10kW的CO2激光器和500W左右的YAG激光器。
对于连续CO2激光熔覆,国内外学者已做了大量研究[1]。
近年来高功率YAG激光器的研制发展迅速,主要用于有色合金表面改性。
据文献报道,采用CO2激光进行铝合金激光熔覆,铝合金基体在CO2激光辐照条件下容易变形,甚至塌陷[1]。
YAG激光器输出波长为1.06μm,较CO2激光波长小1个数量级,因而更适合此类金属的激光熔覆。
同步注粉式激光表面熔覆处理示意图[8]激光熔覆按送粉工艺的不同可分为两类:粉末预置法和同步送粉法。
两种方法效果相似,同步送粉法具有易实现自动化控制,激光能量吸收率高,无内部气孔,尤其熔覆金属陶瓷,可以显著提高熔覆层的抗开裂性能,使硬质陶瓷相可以在熔覆层内均匀分布等优点。
耐热钢表面激光熔覆陶瓷工艺
耐热钢表面激光熔覆陶瓷工艺概述耐热钢是用于高温应用的合金钢，具有高温强度和耐热性能。
然而，在高温环境下，耐热钢受到氧化、腐蚀和磨损等各种因素的影响，其表面容易损坏和失效。
为了提高耐热钢的表面性能和延长使用寿命，研究人员通过表面涂层和熔覆陶瓷等方法来改善其表面特性。
本文介绍了耐热钢表面激光熔覆陶瓷工艺的原理、特点、应用和未来发展方向。
原理激光熔覆是一种通过高能量密度激光束熔化并熔覆在物体表面的方式，可以在物体表面形成一层具有特定功能的涂层。
耐热钢表面激光熔覆陶瓷的原理是将陶瓷粉末熔化并熔覆在耐热钢表面形成陶瓷涂层。
陶瓷涂层可以提高耐热钢表面的硬度、耐磨性、耐蚀性和高温稳定性等性能，从而提高其使用寿命和性能。
特点1. 高效性：激光熔覆速度快，涂层形成效率高，可以节约能源和工时。
2. 精度高：激光束聚焦后能够在小范围内进行覆盖，具有较高的精度和控制能力。
3. 涂层质量好：激光熔覆陶瓷涂层具有致密、均匀、细粒度和硬度高等特点。
4. 多样性：可以选择不同种类和形状的粉末进行熔覆，形成不同的涂层，以满足不同应用的要求。
应用耐热钢表面激光熔覆陶瓷广泛应用于航空、航天、汽车和能源等领域，具体应用如下：1. 飞行器发动机叶片表面涂层叶片表面涂层可以提高其高温性能和耐腐蚀性能，陶瓷涂层可以提高其抗氧化性能，延长使用寿命。
陶瓷涂层可以提高汽车发动机缸套的耐磨性和抗腐蚀性能，减少发动机磨损和故障，延长使用寿命。
未来发展方向随着现代工业对高性能材料需求的提高，耐热钢表面激光熔覆陶瓷技术也将得到更多应用和发展。
未来发展方向包括：1. 提高涂层的组织结构和硬度，增强耐高温和耐磨性能。
2. 开发新型陶瓷材料，以满足不同应用领域的需求。
3. 提高工艺效率和成本效益，推动技术的产业化应用。
4. 开发智能化的激光涂层设备，提高生产自动化水平。
结论耐热钢表面激光熔覆陶瓷技术是一种可靠、高效、高精度和多样化的表面涂层工艺，可以提高耐热钢表面的特性和延长其使用寿命。
浅谈激光熔覆技术
浅谈激光熔覆技术激光熔覆技术是一种先进的表面处理技术，它通过将激光聚焦于工件表面进行熔化，然后再将熔化金属喷射到基底金属表面从而实现涂覆，从而实现对工件表面进行改性的目的。
该技术在汽车制造、航空航天、船舶制造等领域有着广泛的应用，因为它可以显著提高工件表面的性能，例如附着力、耐磨性和抗腐蚀性等。
激光熔覆技术的优势主要体现在其对材料的高能量输入和局部加热的特性上。
通过激光束的聚焦，可以实现对金属表面的快速加热和熔化，使得涂覆材料与基底金属之间能够充分融合并形成均匀、致密的涂层。
与传统的喷涂技术相比，激光熔覆技术具有更高的能量密度和更精细的加热控制能力，能够有效减少热影响区和热影响深度，从而降低了工件的变形和残余应力，提高了涂层的质量和性能。
激光熔覆技术还具有高效、节能的特点。
由于激光束的能量可以被准确控制和聚焦，因此可以实现对涂覆材料的局部加热和熔化，避免了整个工件表面的加热和熔化，减少了能量的浪费。
激光熔覆技术还可以通过自动化设备实现高速涂覆，提高了生产效率和降低了成本。
除了以上的优势之外，激光熔覆技术还可以实现对基底金属和涂覆材料之间的冶金交互，从而形成更加牢固的结合界面。
在熔融状态下，涂覆材料与基底金属之间可以发生溶解和扩散，使得它们之间相互渗透和合金化，从而增强了两者之间的结合力和相容性。
这种冶金交互效应可以有效提高涂层的附着力和耐磨性，延长工件的使用寿命。
在实际应用中，激光熔覆技术通常可以实现对金属、陶瓷、金属基复合材料等材料的涂覆。
对于金属材料，常见的涂覆材料包括钴基合金、镍基合金、铬铝合金等高温合金材料；对于陶瓷材料，则通常采用氧化铝、碳化硅等硬质材料；而对于金属基复合材料，则可以实现对纤维增强复合材料的表面涂覆。
不同的涂覆材料可以实现对工件表面不同性能的改善，例如提高抗磨损性能、提高高温性能、提高耐蚀性能等。
需要说明的是，激光熔覆技术在应用过程中也面临着一些挑战，例如涂层的微观组织和组成与加工参数之间的关系不够清晰，热输入过大可能会导致涂层和基体金属之间的热影响区扩大等。
激光熔敷金属陶瓷技术研究概述
激光熔覆金属陶瓷技术研究概述高才山东建筑大学材料学院摘要本文介绍了激光熔覆技术的原理、特点及工艺，总结了激光熔覆金属陶瓷复合涂层的材料体系和熔覆层的组织和性能特点，以及因为外加陶瓷颗粒与基体热物性差别大而造成了一些缺陷，而提出了原位自生和梯度涂层工艺，并介绍了它们的原理及研究现状。
并指出它们仍将是激光熔覆金属陶瓷复合涂层技术的发展方向。
关键词：激光熔覆；组织与性能；原位自生；梯度涂层Technique of laser cladding ceramic-metal composite coatingsGao CaiSchool of Material Science and Engineering, Shandong Jianzhu University, jinan250101AbstractIn this paper, the principle, the characteristic and the process of the laser cladding are introduced. The material system of laser cladding ceramic-metal composite coating and the structure and the performance of the cladding layer are summarized. Because of some defects caused by the difference of physical property between ex-situ ceramic and mental, the in-situ composite and the gradient coating are proposed. The principle and the research status are also introduced. It is pointed out that they will still be the development direction of technique of laser cladding ceramic-metal composite coatings.Key words: laser cladding; structure and performance; in-situ composite; gradient coating1、前言在实际生产中，机械零件的失效多数发生在零件的表面或者是从表面开始的。
中文文献-激光熔覆陶瓷
激光熔覆陶瓷摘要：本论文提出了一种制造陶瓷部件的新型层压方法，即激光陶瓷熔覆。
这种方法是用激光束将陶瓷粉末熔覆使其联结在一起。
该过程包括五个步骤：将无机粘合剂和溶剂与陶瓷粉末混合以获得料浆；将料将铺在未烧结的基体块上；烘干并加强料浆薄层；用激光扫描未烧结的陶瓷层；从已熔覆的陶瓷工件上移除未熔覆的部分。
电子隧道显微镜图片展示了相邻的两陶瓷层熔覆的联结部分。
通过三点弯曲强度测试表明了其弯曲强度在3～12Mpa之间。
与其他层压方法相比，该方法是用激光直接熔覆未烧结的陶瓷体并得到陶瓷层而不需要传统的柱烧过程。
这种方法在制造更精密陶瓷部件方面具有很大的潜力。
关键词：精密；陶瓷部件；激光陶瓷熔覆；料浆；陶瓷层；弯曲强度1介绍现已有许多层压制造方法来制造陶瓷部件，它们大多数都是用聚合物粘合剂来联结陶瓷粉末。
由于陶瓷部件的强度取决于聚合物的强度，所以通过这些方法所获得的陶瓷部件、未烧结体的强度通常不能满足工业用途的要求，而其未烧结体的耐热性也因聚合物的存在受到限制。
因此，未烧结体必须在炉子中经后续的烧结来获得所需的强度和耐热性。
在烧结过程中会发生收缩，尤其是在制造复杂部件过程中会不可避免地产生扭曲变形。
本论文提出了一种制造陶瓷部件的新型层压方法，即激光陶瓷熔覆（CLF）。
这种方法是通过激光处理使陶瓷粉末熔覆并结合在一起。
2 激光陶瓷熔覆的原理如果将激光光束沿一直线照射在疏松的陶瓷粉上，陶瓷粉末将熔化，但是将会形成许多小球而不是我们所期望的直线状，这种现象叫做球化。
根据实验，如果陶瓷粉末在与其化学成分相同的固体底板上熔化，熔化的液体将完全润湿底板。
前述的底板或未烧结体可以通过烘干料浆来获得，料浆是由陶瓷粉、无机粘合剂及溶剂组成。
当激光光束照射在未烧结体上时，未烧结体的表面将熔化并粘附在未烧结体下面的部分。
可以通过这种方法制造出三维工件的二维搭接部分。
根据上述的激光熔覆原理出现了一种陶瓷部件的制造方法（美国专利，专利号：6217816B1）图1展示了这个方法的五个步骤。
激光熔覆技术分析与展望讲解
激光熔覆技术分析与展望讲解激光熔覆技术是一种应用激光传热原理将金属粉末熔化并喷射到基底材料上形成一层涂覆层的先进表面修复方法。
它具有高精度、高速度、高质量的优点，被广泛应用于修复磨损、腐蚀和疲劳损伤等表面缺陷。
本文将对激光熔覆技术的原理、应用和展望进行分析和讲解。
首先，激光熔覆技术的原理是利用激光束在基底材料表面形成高温的熔化区域，并将金属粉末通过喷射器喷射到这个熔化区域，然后迅速冷却并与基底材料粘结。
激光束的选择取决于基底材料和喷射粉末的特性，激光功率和扫描速度的控制可以实现对涂覆层的厚度和质量的调控。
激光熔覆技术具有很多独特的优点。
首先，它可以在高精度下进行，能够在微米级别上调整涂覆层的厚度和形状。
其次，由于激光束的高能密度，喷射粉末能够快速熔化并与基底材料粘结，从而减少了熔化区域的热影响和晶粒生长，使得涂覆层具有更好的结构和性能。
另外，激光熔覆技术是一种快速、高效的修复方法，能够在较短的时间内完成修复，大大提高了工作效率。
激光熔覆技术在许多领域都得到了广泛的应用。
首先，在航空航天领域，激光熔覆技术可以用于修复飞机发动机叶片和涡轮叶片等高温部件的磨损和腐蚀缺陷，同时也可以应用于航天器的防护和修复。
其次，在汽车制造领域，激光熔覆技术可以修复汽车缸体、曲轴和传动系统等重要零部件的表面缺陷，提高其使用寿命和可靠性。
再者，在石化和能源领域，激光熔覆技术可以用于修复和防护管道和阀门等设备的磨损和腐蚀缺陷，延长其使用寿命。
展望未来，激光熔覆技术有着广阔的发展前景。
首先，随着传感器技术和智能控制技术的发展，激光熔覆技术可以更加精确地控制涂覆层的厚度和质量，实现更高级别的自动化和智能化。
其次，随着金属粉末材料的研发和应用不断进步，激光熔覆技术可以涵盖更广泛的材料类型和应用领域。
另外，随着激光器的性能不断提高和价格的降低，激光熔覆技术的成本会进一步降低，使得它的应用更加广泛。
总之，激光熔覆技术是一种先进的表面修复方法，具有高精度、高速度、高质量的优点，在航空航天、汽车制造和石化能源等领域得到了广泛的应用。
激光熔覆发展历史_概述说明以及解释
激光熔覆发展历史概述说明以及解释1. 引言1.1 概述激光熔覆技术作为一种先进的表面改性技术，已经在诸多工业领域得到广泛应用。
该技术通过利用高能量密度激光束对材料表面进行加热，使其部分或全部熔化，并在冷却过程中形成新的涂层或合金结构。
激光熔覆技术具有高效、精确和可控的特点，可以实现对材料进行修复、加固和改良。
随着科学技术的发展和需求的不断增长，激光熔覆技术也取得了显著的进展。
1.2 文章结构本文将首先介绍激光熔覆发展历史，包括其起源和早期应用、技术演进与改进以及应用领域拓展。
然后，将详细解析激光熔覆的工作原理与机制，包括基本过程、热传导与材料相变行为以及激光参数对熔覆效果的影响。
接下来，将从实际案例出发，介绍激光熔覆技术在工业上的应用，包括金属材料表面修复与加固、复合材料涂层的制备与性能优化以及特殊应用领域中的激光熔覆技术案例。
最后，本文将总结激光熔覆发展历史和应用情况，并展望该技术的未来发展方向，同时对其进行评价和提出建议。
1.3 目的本文的目的是通过全面系统地介绍激光熔覆技术的发展历史、工作原理与机制以及在工业中的应用案例，旨在增强读者对该技术的了解和认识。
通过这篇文章，读者将能够掌握激光熔覆技术的基本知识，并了解该技术在金属表面修复、复合材料涂层制备等方面的广泛应用。
同时，读者还将有助于估计激光熔覆技术未来可能取得的进一步发展和突破。
Overall, this article aims to provide a comprehensive overview of the development history, working principles and mechanisms, as well as industrial applications of laser cladding technology.2. 激光熔覆发展历史2.1 起源和早期应用激光熔覆作为一种表面修复和涂层制备技术，起源于20世纪60年代。
激光熔覆陶瓷涂层技术研究
程。
通过利用激光 熔覆技术在金属基体表面生成陶瓷涂层， 可 以有效 地克 服陶瓷材料脆性大且难于加工 的问题。 充分利用 陶瓷材料所特有 ２ 影 响熔覆层质量的因素 的高硬度 、 耐磨 、 耐热 、 耐腐蚀和抗高温氧化性能 ， 提高零件在高 负荷 、 评 价熔覆层质量 的主要指标 有 ： １ ） 宏观形貌 ； ２ ） 尺寸参数 ； ３ ） 显微 高温 等恶劣环境下 的工作能力。 组织结构等Ｈ 。
【 Ｋ ｅ ｙ ｗ ｏ ｒ ｄ ｓ ］ Ｌ ａ ｓ ｅ ｒ ｃ ｌ ａ ｄ ｄ ｉ ｎ ｇ ； Ｃ ｅ ｒ ａ ｍ ｉ ｃ Ｃ ｏ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ； Ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｆ ｅ ｃ ｔ ｓ ； Ｍ ｅ ａｔ ｉ ｏ ｎ ０ 引言
—
用Ｅ 表示激光熔化基材时的最小 比能， 根据激光加工的特点有
Ｒ一７ ｒ ｃ ） ￣ ， ／ Ｖ ４ ２ ］
当扫描速度增 大到一 定的数值 ． 激光仅 能使熔覆材料熔化 ． 而不 能使基体熔化 ， 基体 与熔化粉末之 间的界 面能增大 ， 其 中熔体 的表面 张力 占了优势 ． 因此在基体 上不能形成连续 的熔 覆层 ． 此时 的熔覆 速 度称为极限速度 不 同的基体和涂层有不同的极 限速度 ． 激光熔覆的 必要条件就是扫描速度应小 于极 限速度 文献［ ７ ］ 研究 了不 同的扫描速 度下在 Ｑ ２ ３ ５钢上激光熔覆 Ｍｏ — Ｎｉ — Ｂ涂层的质量 当激光 的扫描速度 较慢 时． 熔覆 涂层烧 损 ． 表面质量变差 。 这是 由于在较大的激光功率条 件下 ． 扫描速度过慢 ． 单位 时间内涂层吸收的激光能量增加 ． 熔池汽化 比较严重 ． 稀释率增加 ． 热影 响区也变大 另一方面 ， 当激光 的扫描速 度过快时 ． 所得涂层的表面质量也 比较差 ， 涂层表面很不平整 。 原 因在 于较快的扫描速度 ， 使得单位 时间内涂层吸收 的激光 能量减 少 ． 激光 熔池形成得 不够完 全 ． 导致熔覆涂层 的平 整度减小 ． 同时也 会增加涂 层开裂 的倾 向。 般随着扫描速度由小变大 ． 熔覆层 的硬度会随之增大到最大值 在减小 ： 磨损量和磨损时间成线性关 系 ． 在一定 的范 围内， 扫描速度 的 增 大会使磨损量与磨损时间的线性函数 的直线斜率减弱 ． 涂层耐磨性
耐热钢表面激光熔覆陶瓷工艺
耐热钢表面激光熔覆陶瓷工艺耐热钢是指能够承受高温环境下的腐蚀和磨损的钢材。
在一些特殊的工作环境中，常常需要使用耐热钢来制作耐火砖、高温炉体等耐高温设备。
在长时间高温使用的情况下，耐热钢的表面仍然会因为氧化、磨损等原因而损坏，从而导致设备寿命的缩短。
为了解决这一问题，激光熔覆陶瓷工艺应运而生。
激光熔覆陶瓷是一种将陶瓷涂层熔覆到耐热钢表面的技术，通过激光束对耐热钢表面进行瞬时加热，使其熔化并与陶瓷粉末相结合，从而形成一层耐热、耐磨、耐腐蚀的陶瓷涂层。
激光熔覆陶瓷工艺具有以下几个优点：激光熔覆陶瓷工艺可以实现对耐热钢表面的局部加热，从而避免了整体加热可能引起的变形和裂纹等问题。
激光束的能量可以精确控制和定位，只对需要处理的区域进行加热，而不会影响其他区域的性能。
激光熔覆陶瓷工艺可以实现耐热钢表面与陶瓷涂层的完美结合。
激光瞬时加热后，熔融的耐热钢表面能够与陶瓷粉末完全结合，形成一层均匀且致密的陶瓷涂层。
这种结合方式使得陶瓷涂层能够有效地抵御高温环境中的腐蚀和磨损。
激光熔覆陶瓷工艺具有较高的加工效率和良好的重复性。
激光束的瞬时加热可以快速完成，陶瓷涂层的形成速度较快。
而且，激光熔覆陶瓷工艺重复性好，所形成的陶瓷涂层具有较高的均匀性和一致性。
激光熔覆陶瓷工艺不仅适用于耐热钢表面的修复和加固，还适用于耐热钢的改性。
通过熔覆陶瓷涂层，可以改变耐热钢表面的物理、化学性质，从而提高耐热钢的耐腐蚀、耐磨性能。
激光熔覆陶瓷工艺是一种应用广泛且具有很高实用价值的表面处理技术。
它可以在耐热钢表面形成一层耐热、耐磨、耐腐蚀的陶瓷涂层，提高耐热钢的使用寿命。
随着科技的进步和工艺的不断发展，激光熔覆陶瓷工艺在耐热钢表面处理中的应用前景将会更加广阔。
激光熔覆Ni基WC金属陶瓷涂层组织与高温磨损性能_百度文库讲解
激光熔覆Ni基WC金属陶瓷涂层组织与高温磨损性能汪新衡，匡建新，黄开有，陈丰峰(湖南工学院机械工程系，湖南衡阳 421002摘要：在21-4-N耐热钢表面进行添加WC颗粒的镍基自熔粉末激光熔覆处理，得到了Ni基WC合金涂层。
对熔覆层进行了显微组织观察和分析以及不同温度下的高温干摩擦磨损试验。
结果表明，Ni21+20%WC+0.5%CeO2熔覆层组织细小，高温干摩擦磨损性能最好。
关键词：激光熔覆；镍基金属陶瓷涂层；高温干摩擦磨损Microstructure and Abrasive-wear Behavior Under High Temperature of Laser Clad Ni-based WC Ceramic CoatingWANG Xin-heng ,KUANG Jian-xin , HUANG Kai-you，CHEN Feng-feng（ Dept.of Mechanical Engineening,Hunan institute of Technology, Hengyang Hunan 421002,ChinaAbstract:The laser cladding which self-fused Ni-based ceramic powder of WC composite is used on the surface of 21-4-N heat-resisting steel, Ni-based WC coating can be formed. Observing and analying the microstructure of cross section, Checking the abrsrssive-wear under high temperature of cross section in different temperature. The results showed that the microstructure of Ni21+20%Wc+0.5%CeO2 cladding layer is small and it presents the best abrasive-wear behavior under high temperature in these investigated coatings. Keywords:laser cladding ; Ni-based Metal-ceramics layers; abrasive-wear under high temperature激光熔覆技术具有涂层与基体结合牢固、涂层稀释率低、工件变形小等特点。
耐热钢表面激光熔覆陶瓷工艺
耐热钢表面激光熔覆陶瓷工艺耐热钢是一种具有耐高温性能的合金钢，具有优越的耐热、耐腐蚀和机械性能，广泛应用于航空航天、石化、炼油、电力等高温、腐蚀环境下的重要零部件制造。
为了进一步提高耐热钢的表面性能，陶瓷激光熔覆技术成为了一种重要的表面处理工艺。
本文将介绍耐热钢表面激光熔覆陶瓷工艺，并探讨其在工程应用中的优势和潜在的挑战。
耐热钢表面激光熔覆陶瓷工艺是将陶瓷颗粒（如氧化铝、碳化硅等）与耐热合金基体材料通过激光高能量束结合，将陶瓷颗粒熔化并喷射到基体表面形成均匀的陶瓷涂层。
激光熔覆技术具有高能量密度、快速加热和冷却速度快等优点，能有效减少合金基体材料的热影响区，减少热裂纹的产生，提高陶瓷涂层的结合强度和致密性。
1. 提高表面硬度和耐磨性：陶瓷涂层具有较高的硬度和耐磨性，能够有效抵抗高温、腐蚀和磨损。
2. 提高耐热性能：陶瓷涂层能有效隔离高温和腐蚀介质的侵蚀，提高耐热钢的耐热性能和使用寿命。
3. 提高涂层粘结强度：激光熔覆技术能够实现陶瓷颗粒与基体材料的良好结合，提高涂层的粘结强度和致密性。
4. 适应性广：陶瓷材料种类繁多，可以根据不同应用场景选择不同的陶瓷颗粒，适应性强。
5. 增加原材料的附加值：通过陶瓷激光熔覆技术，可以将普通耐热钢升级为高性能、高附加值的耐热材料。
三、耐热钢表面激光熔覆陶瓷工艺在工程应用中的潜在挑战1. 工艺复杂：激光熔覆技术需要高能量激光设备和复杂的工艺控制系统，操作技术要求较高，投资成本较高。
2. 涂层成型受环境影响：陶瓷激光熔覆工艺对环境要求严苛，如气氛保护、浓度均匀性、气氛清洁度等，环境稳定性对涂层成型质量有较大影响。
3. 涂层成分均匀性难控制：激光熔覆技术在涂层成分的均匀性、分布和密度上存在一定难度，需要借助复杂的工艺参数控制和质量检测手段。
四、结语耐热钢表面激光熔覆陶瓷工艺具有提高表面性能、增加附加值和延长零部件使用寿命的潜力，为高温、腐蚀环境下的重要零部件制造提供了一种有效的技术手段。
送粉激光熔覆陶瓷掺杂复合涂层技术及涂层成形机理研究
送粉激光熔覆陶瓷掺杂复合涂层技术及涂层成形机理研究粉末激光熔覆是一种新型的表面处理和材料制备技术，它可以用于制备高质量、高性能的涂层材料。
近年来，研究人员对粉末激光熔覆陶瓷掺杂复合涂层技术进行了广泛的研究，以提高涂层的性能和应用范围。
本文主要从研究角度探讨粉末激光熔覆陶瓷掺杂复合涂层技术及其涂层成形机理。
首先，我们需要了解粉末激光熔覆陶瓷掺杂复合涂层技术的基本原理。
粉末激光熔覆技术是通过激光束将金属或陶瓷粉末与基材表面熔化和熔合，形成一层固态涂层。
在熔化过程中，可以向熔池中加入陶瓷粉体，以改善涂层的性能和功能。
粉末激光熔覆陶瓷掺杂复合涂层技术的核心是掌握陶瓷颗粒的选择、复合方式以及熔覆参数的控制。
其次，粉末激光熔覆陶瓷掺杂复合涂层技术的研究重点之一是陶瓷颗粒的选择。
陶瓷颗粒可以选择具有特殊结构和性质的材料，以改善涂层的性能。
例如，氧化物陶瓷颗粒可以增强涂层的抗磨损性能和耐腐蚀性能。
另外，选择具有一定大小和形状的陶瓷颗粒也是提高涂层性能的关键。
研究人员通过优化陶瓷颗粒的选择和配比，可以获得具有不同特性和功能的涂层材料。
涂层成形机理是粉末激光熔覆陶瓷掺杂复合涂层技术的研究重点之二、涂层成形机理的研究可以帮助我们理解粉末激光熔覆过程中颗粒熔化、熔池形成和涂层形态的形成规律。
目前，研究人员通过利用高速摄像技术、热流分析方法和数值模拟方法，对涂层成形机理进行了深入研究。
研究结果表明，涂层成形机理受到多种因素的影响，包括激光功率、扫描速度、粉末形态和熔覆过程中的传热和物质传输等。
总结起来，粉末激光熔覆陶瓷掺杂复合涂层技术是一种具有很大发展潜力的表面处理和材料制备技术。
通过选择合适的陶瓷颗粒和控制熔覆参数，可以制备出具有良好性能和功能的涂层材料。
涂层成形机理的研究可以为粉末激光熔覆技术的进一步发展提供理论基础和实验依据。
未来，研究人员可以继续深入研究粉末激光熔覆陶瓷掺杂复合涂层技术，以解决其在实际应用中的问题，推动技术的发展和应用推广。
激光熔覆技术分析与展望讲解
激光熔覆技术分析与展望讲解
1.熔融层的覆盖能力比较强；
2.能添加各种功能材料，比如抗锈蚀、抗磨损、抗疲劳等；
3.对基体的影响小，可以在基体物理性能基础上有效改善表面性能。
激光熔铸技术不仅能加工表面，而且有可能改善表面的微观结构，如晶粒尺寸、夹杂物种类及其分布，从而提高材料的承载能力和耐受性。
因此，激光熔覆技术可以为材料提供超强的抗磨损性能以及优良的抗腐蚀性能，在航空航天、船舶、军事、特种机械等领域都有广泛应用。
然而，激光熔覆技术也存在一些缺点。
其一是材料系数的变化，这可能会导致力学性能的变化。
另外，激光熔覆过程中可能出现熔池熔化，熔池熔化可能会影响沉积层的性能。
最后，激光熔覆技术还会产生大量的废弃物，对环境的污染也不可忽视。
因此，未来应该采取具体的对策来解决激光熔覆技术存在的问题：。
《激光熔覆316L不锈钢微纳米金属陶瓷涂层组织和性能研究》
《激光熔覆316L不锈钢微纳米金属陶瓷涂层组织和性能研究》一、引言激光熔覆技术作为一种先进的表面工程技术，已经在制造业中得到了广泛的应用。
通过激光熔覆技术，可以在金属基材上制备出具有优异性能的涂层，提高基材的耐磨、耐腐蚀、抗氧化等性能。
本文以316L不锈钢为基材，研究了激光熔覆微纳米金属陶瓷涂层的组织和性能，为进一步应用该技术提供理论依据。
二、实验材料与方法1. 实验材料实验所用基材为316L不锈钢，涂层材料为微纳米金属陶瓷粉末。
粉末的成分和粒度对涂层的组织和性能有着重要影响，因此需选用合适的粉末。
2. 实验方法采用激光熔覆技术，将金属陶瓷粉末熔覆在316L不锈钢基材上。
通过调整激光功率、扫描速度、粉末涂层厚度等参数，研究不同工艺参数对涂层组织和性能的影响。
三、涂层组织研究1. 显微组织观察通过扫描电子显微镜（SEM）观察涂层的显微组织，分析涂层的形貌、晶粒大小、分布等情况。
结果表明，激光熔覆过程中，金属陶瓷粉末与基材之间发生了冶金结合，形成了致密的涂层。
随着激光功率的增加和扫描速度的降低，晶粒尺寸逐渐增大。
2. 物相分析通过X射线衍射（XRD）分析涂层的物相组成。
结果表明，涂层主要由金属陶瓷相和基材相组成，且随着粉末中金属陶瓷含量的增加，金属陶瓷相的含量也增加。
此外，涂层中还可能存在少量的氧化物和其他杂质相。
四、涂层性能研究1. 耐磨性能通过摩擦磨损试验机测试涂层的耐磨性能。
结果表明，激光熔覆微纳米金属陶瓷涂层具有优异的耐磨性能，明显高于基材。
随着激光功率的增加和扫描速度的降低，涂层的耐磨性能先增加后降低。
这主要是由于在合适的工艺参数下，涂层具有致密的显微组织和较小的晶粒尺寸，从而提高了涂层的耐磨性能。
2. 耐腐蚀性能通过电化学腐蚀试验测试涂层的耐腐蚀性能。
结果表明，激光熔覆微纳米金属陶瓷涂层具有较好的耐腐蚀性能，其腐蚀电流密度和腐蚀速率均低于基材。
此外，涂层的耐腐蚀性能还与其成分、显微组织、晶粒尺寸等因素有关。
激光熔覆陶瓷涂层技术研究
在理 论研究 方 面 ， 针对 激光熔 覆 的特点 ， 根据激 光在材 料 中 的热 传导 机制 Ｍｕａｉ ｉｒ ｎｒＰｅｏ等 建 立 了 ｔ
热域模型。考虑光束对材料 的影响，ｅ ｏ ｅ ５ Ｌｍ ｉ 等［建立 了能量、 ｎ 送粉速率和扫描速度的数学模型。综合 考虑激光熔覆的主要物理机制 ， ｃｕｃｅ 等 得到了热传导模型。 Ｓｈｏｋｒ
（ 武汉科技学院 机 电工程学院 ， 湖北 武汉 ４ ０７ ） ３０ ３
［ 摘
要］ 阐述 了激光熔覆 的相 关理论 ， 对熔覆材料及激光功率参数进行 了设计 ， 激光熔覆 陶瓷涂层 从
在工业上的应 用， 望 了激光熔覆 陶瓷技术的应用前景 。 展
［ 关键词］ 激光熔覆 ； 激光熔覆工 艺参数 ； 涂层性能 ； 工业应用
［ 中图分类号】 Ｔ １４ ４ ３ ［ Ｇ ７ ．５ 文献标识码］ Ａ ［ 文章编号］ １０ ４ ５ （０ ８ １ ０５ ０ ０８— ６７ ２０ ）２— ０ ４— ５
Ｏ 引言
激光熔覆技术作 为一 种新 型 的材料表面处理技术 ， 于上世纪七十年代 后 ， 自始 得到 了快 速 的发展 。通
ｍａｌ ｚ ａ ｇ ｅ ｕ ｓｕ ｅ ｔ ｓ ａ ｃ ｍ。 ｉ：ｈ ｎ ｙ ｙ ． ｔ ｄ ｎ ＠ ｉ ． ｏ ｎ
料对 激光 的吸收 系数 。 用 Ｅ 表示激 光熔化 基材 时 的最小 比能 ， 据激 光加工 的特点有 根
仃 （ Ｃ）一 。 ／
其中 卜
基材的导热系数 ；
工 件耐腐蚀 、 耐磨 、 热等方 面 ， 以节约一 些 贵重 的金 属材料 ， 耐 可 在工 业应用 中创 造 了可观 的经济 效益 。
１ 激 光熔 覆涂 层 的 相 关理 论
激光熔覆ni基金属陶瓷复合涂层的裂纹研究
激光熔覆ni基金属陶瓷复合涂层的裂纹研究激光熔覆ni基金属陶瓷复合涂层是一种新型的表面技术，用于改善工件表面的性能。
但是，激光熔覆ni基金属陶瓷复合涂层存在着裂纹问题，如何有效研究裂纹等问题，是工程技术研究的重要课题。
本文将从涂层裂纹的形成机理，复合涂层的结构力学性能，以及应用于复合涂层的裂纹分析等方面，来研究激光熔覆ni基金属陶瓷复合涂层的裂纹问题。
一、涂层裂纹的形成机理激光熔覆ni基金属陶瓷复合涂层裂纹的形成主要有：涂层热应力引起的裂纹，散热不良所致的涂层弛豫裂纹，涂层冷热复合效应引起的裂纹，涂层中杂质沉积所致的裂纹，涂层混入杂质及抗拉强度悬殊引起的裂纹，以及因涂层厚度不均匀引起的裂纹等。
二、复合涂层的结构力学性能复合涂层的结构力学性能是激光熔覆ni基金属陶瓷复合涂层裂纹形成的主要决定因素。
结构力学性能包括涂层一次性强度、疲劳性能、可塑性、断裂韧性、蠕变性等。
复合涂层的强度决定了复合涂层在受力作用时的变形特征，而涂层的疲劳性能决定了复合涂层的结构力学性能，可塑性、断裂韧性和蠕变性影响了涂层的机械性能。
三、应用于复合涂层的裂纹分析应用于复合涂层的裂纹分析，主要包括激光熔覆ni基金属陶瓷复合涂层表面宏观裂纹、显微裂纹、表面微裂纹以及深部裂纹的研究。
从宏观裂纹研究中可以发现涂层裂纹的分布规律，并且可以检测涂层的强度和韧性，从而更好地控制裂纹的发生。
而在显微研究中，可以进一步研究复合涂层的结构，发现和分析涂层内部的裂纹，有效研究涂层的断裂特征，从而有效控制涂层的断裂模式。
四、结论从上述研究可以看出，激光熔覆ni基金属陶瓷复合涂层裂纹的形成主要由复合涂层的结构力学性能和涂层表面宏观裂纹以及涂层深部裂纹等因素决定，所以要有效研究激光熔覆ni基金属陶瓷复合涂层的裂纹问题，就需要从结构力学性能，表面宏观裂纹及涂层深部裂纹的研究入手。
另外，为了更好地控制激光熔覆ni基金属陶瓷复合涂层裂纹的发生，还需要改善涂层的热处理工艺，控制涂层的厚度，优化涂层的混入杂质，以及提高涂层的抗拉强度。
报废零部件“起死回生”的灵丹妙药——激光熔覆技术
报废零部件“起死回生”的灵丹妙药——激光熔覆技术激光熔覆技术可显著改善金属表面的耐磨、耐腐、耐热水平及抗氧化性等。
目前有关激光熔覆的研究主要集中在工艺开发、熔覆层材料体系、激光熔覆的快速凝固组织及与基体的界面结合和性能测试等方面。
航空领域是关系到国家安全的重要领域，也是国家重点支持的战略行业。
如何将激光熔覆技术更好的运用于我国的航空制造具有极为重要的战略意义。
航空材料是武器装备研发与生产的重要物质基础和科技先导，强化航空材料基体硬度和耐磨性能对于航空材料的改进具有极为重要的意义。
如大功率激光器的开发和应用，为航空材料表面改性提供了新的手段，也为材料表面强化技术的发展开辟了一条新的途径。
陶瓷材料具有金属材料不可比拟的高硬度和高化学稳定性，因此可以针对零件的不同服役条件，选择合适的陶瓷材料，利用高能密度激光束加热温度高和加热速度快的特点，在金属材料（如钛合金）表面熔覆一层陶瓷涂层，从而将陶瓷材料优异的耐磨、耐蚀性能与金属材料的高性、高韧性有机地结合起来，可大幅度提高航空零件的使用寿命。
飞机零件制造中的应用飞机机体和发动机钛合金构件除了在工作状态下承受载荷外，还会因发动机的启动/停车循环形成热疲劳载荷，在交变应力和热疲劳双重作用下，产生不同程度的裂纹，严重影响机体或发动机的使用寿命，甚至危及飞行安全。
因此，需要研究航空钛合金结构的表面强化方式，发挥其性能优势，使之得以更广泛的应用。
陶瓷分为氧化物陶瓷和碳化物陶瓷，氧化铝、氧化钛、氧化钴、氧化铬及其复合化合物是应用广泛的氧化物陶瓷，也是制备陶瓷涂层的主要材料。
碳化物陶瓷难以单独制备涂层，一般与具有钴、镍基的自熔合金制备成金属陶瓷，该金属陶瓷具有很高的硬度和优异的高温性能，可用作耐磨、耐擦伤、耐腐蚀涂层，常用的有碳化钨、碳化钛和碳化铬等。
采用激光熔覆制备陶瓷涂层可先在材料表面添加过渡层材料（如NiCr、NiAl、NiCrAl、Mb等），然后用脉冲激光熔覆，使过渡层中的Ni、Cr合金与陶瓷中Al2O3、ZrO2等材料熔覆在基体的表面，形成多孔性，基体中的金属分子也能扩散到陶瓷层中，进而改善涂层的结构和性能。
Ti6Al4V合金表面激光熔覆金属-陶瓷复合涂层的微观组织与耐磨性能研究
Ti6Al4V合金表面激光熔覆金属-陶瓷复合涂层的微观组织
与耐磨性能研究
Ti6Al4V合金是一种常用的钛合金，具有优良的力学性能和耐腐蚀性能，广泛应用于航空、航天、医疗和汽车等领域。
然而，由于其表面易受磨损和腐蚀，降低了材料的使用寿命和性能。
因此，研究如何改善Ti6Al4V合金的表面性能具有重要意义。
激光熔覆金属/陶瓷复合涂层技术是一种有效的表面改性方法。
本研究通过激光熔覆技术在Ti6Al4V合金表面制备了金属/陶瓷复合涂层，并对其微观组织和耐磨性能进行了研究。
首先，选取了不同比例的金属和陶瓷粉末作为涂层材料，通过激光熔覆技术在Ti6Al4V合金表面进行涂覆。
然后，利用光学显微镜、扫描电子显微镜和X射线衍射仪对涂层的微观组织进行了观察和分析。
研究结果表明，涂层中金属和陶瓷颗粒之间能够形成良好的冶金结合，并且涂层的致密度和结晶度较高。
接下来，对涂层的耐磨性能进行了测试。
采用滑动磨损实验和硬度测试等方法评价涂层的耐磨性能。
实验结果显示，金属/陶瓷复合涂层具有较高的硬度和耐磨性，能够有效减少Ti6Al4V合金表面的磨损和摩擦。
综上所述，本研究通过激光熔覆技术在Ti6Al4V合金表面成功制备了金属/陶瓷复合涂层，并对其微观组织和耐磨性能进行了研究。
研究结果表明，金属/陶瓷复合涂层具有优异的耐磨性能，
能够显著提高Ti6Al4V合金的表面性能和使用寿命。
本研究为进一步优化钛合金表面改性技术提供了有益的参考和借鉴。
耐热钢表面激光熔覆陶瓷工艺
耐热钢表面激光熔覆陶瓷工艺激光熔覆陶瓷是一种先进的表面修饰技术，可在耐热钢表面形成一层致密的陶瓷涂层，提高耐磨、耐蚀和耐高温性能。
本文将介绍耐热钢表面激光熔覆陶瓷的工艺及其影响因素。
激光熔覆陶瓷是利用高能激光束对陶瓷粉末进行快速热源作用，将陶瓷粉末和基体材料表面熔融在一起，形成致密、结合强度高的涂层。
激光照射时，陶瓷粉末在激光束作用下迅速升温，熔化后与基体材料混合，涂层冷却后形成均匀的陶瓷涂层。
1. 基体材料准备：首先需要对耐热钢表面进行除油、除锈等预处理，确保基体表面清洁、均匀。
2. 陶瓷粉末喷涂：将预先选定的陶瓷粉末通过特定喷涂设备均匀喷洒到准备好的基体表面上。
3. 激光照射：使用高能激光束对陶瓷粉末进行熔覆，通过调整激光参数和熔覆速度，确保涂层熔融均匀、结合牢固。
4. 冷却固化：熔覆完成后，待涂层冷却固化后形成致密的陶瓷涂层。
5. 表面处理：对涂层进行抛光、清洗等工艺处理，提高表面质量。
1. 激光参数：激光功率、照射时间、光斑大小等参数对熔覆质量和涂层性能有显著影响。
2. 陶瓷粉末特性：陶瓷粉末粒度、成分、形状等对涂层的组织结构和性能起到关键作用。
3. 熔覆速度：熔覆速度决定了熔融温度和深度，对涂层的密实性、结合强度有重要影响。
4. 基体材料性能：耐热钢表面的化学成分、硬度、表面粗糙度等对涂层附着力和结合强度有影响。
5. 环境条件：温度、湿度等环境条件对涂层熔覆过程和质量稳定性有一定影响。
1. 提高材料表面性能：耐热钢表面激光熔覆陶瓷可有效提高材料的耐磨、耐蚀和耐高温性能，延长设备使用寿命。
2. 精密加工应用：激光熔覆陶瓷技术可用于精密机械零件、模具等表面的修复和加工，提高工件的耐磨性和使用寿命。
3. 航空航天领域应用：在航空航天等高端领域，耐热钢表面激光熔覆陶瓷技术可用于发动机零件、高温叶片等材料的表面改性，提高其耐高温、耐腐蚀性能。
耐热钢表面激光熔覆陶瓷工艺是一种先进的表面修饰技术，具有广泛的应用前景。
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激光熔覆金属陶瓷技术研究概述高才山东建筑大学材料学院摘要本文介绍了激光熔覆技术的原理、特点及工艺，总结了激光熔覆金属陶瓷复合涂层的材料体系和熔覆层的组织和性能特点，以及因为外加陶瓷颗粒与基体热物性差别大而造成了一些缺陷，而提出了原位自生和梯度涂层工艺，并介绍了它们的原理及研究现状。
并指出它们仍将是激光熔覆金属陶瓷复合涂层技术的发展方向。
关键词：激光熔覆；组织与性能；原位自生；梯度涂层Technique of laser cladding ceramic-metal composite coatingsGao CaiSchool of Material Science and Engineering, Shandong Jianzhu University, jinan250101AbstractIn this paper, the principle, the characteristic and the process of the laser cladding are introduced. The material system of laser cladding ceramic-metal composite coating and the structure and the performance of the cladding layer are summarized. Because of some defects caused by the difference of physical property between ex-situ ceramic and mental, the in-situ composite and the gradient coating are proposed. The principle and the research status are also introduced. It is pointed out that they will still be the development direction of technique of laser cladding ceramic-metal composite coatings.Key words: laser cladding; structure and performance; in-situ composite; gradient coating1、前言在实际生产中，机械零件的失效多数发生在零件的表面或者是从表面开始的。
各类磨损、腐蚀氧化所引起的失效都是发生在零件的表面；扭转或弯曲疲劳断裂失效也是从零件表面开始,逐渐向内部发展,最后导致断裂,因此,提高材料的表面性能对延长零件的使用寿命和发挥潜力起着重要作用。
目前,有许多方法可用于制备具有特殊性能的表面涂层,如电镀（Cr, Ni）和各种气相沉积（PVD 和CVD）,但这些涂层都比较薄,难以满足工程上的要求；热喷涂方法制备的涂层虽然较厚,但与基体是机械结合，结合强度不够，涂层易脱落。
大功率激光器和宽带扫描装置的出现，为金属材料提供了激光表面改性这种有效的新方法。
利用激光表面改性技术中很重要的激光熔覆技术，制备金属陶瓷复合涂层（也叫陶瓷颗粒增强金属基复合涂层），能将金属材料较高的强度、韧性和良好的工艺性能与陶瓷材料优异的耐磨、耐蚀、耐高温及化学稳定性有机地结合起来，极大地提高材料的表面性能，可在低级材料表面获得超硬、超强、超耐磨、超耐蚀等特种性能，尤其适用于一些在极端条件下服役的关键部件的强化，具有很好的发展前景，是目前激光熔敷技术领域研究发展的热点。
2、激光熔覆技术简介激光熔覆[1~6]的试验研究可以追溯到70年代初。
1974年底, Gnanamuthu 提出申请“激光熔覆一层金属于金属基体”的熔覆方法专利。
到80年代初已发展成为材料表面工程领域的前沿课题。
激光表面熔覆技术是在高功率密度的激光束作用下，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，获得一层均匀致密、结合牢固，而且稀释率低的特殊保护涂层的一种表面强化方法。
激光熔覆的熔化主要发生在外加材料中，基材表面微熔的目的是使之与涂覆合金达到冶金结合，以增强熔覆层与基材的结合力，并防止基材元素与熔覆层元素的互扩散而改变熔覆层的成分和性能。
激光熔覆的特点[7]有：（1）冷却速度快（高达106℃/ s），组织细小；（2）热输入和畸变较小,涂层稀释率低（一般小于5 %）；（3）粉末与基体呈冶金结合；（4）粉末选择范围广；（5）能进行选区熔覆，材料消耗少，具有卓越的性能价格比；（6）光束瞄准可以使难以接近的区域熔覆；（7）工艺过程易于实现自动化。
激光熔覆技术目前主要的工艺方法有两种：一种是预置涂层法，就是用热喷涂或化学粘结等方法将合金预先涂覆在基材表面，然后用激光重熔；另一种是同步送粉法，就是在激光照射过程中，同时将粉末用送粉器送入熔池内熔化、凝固。
相对于预置涂层法，同步送粉法由于其操作的灵活性，便于实现自动化以及在熔覆过程中可以随时随地的改变熔覆合金的成分而得到了广泛应用。
图1激光熔覆过程示意图a—预置涂层b—侧向送粉c—同轴送粉随着激光熔覆技术的发展，涂层功能已从传统的耐磨损、抗腐蚀、抗氧化涂层发展到抗冲蚀、抗冲击、绝热及其它功能，例如生物陶瓷涂层和改善电接触特征涂层。
显然,单一的材料不能满足所有上述的目的和用途。
因此可供选用的熔覆材料从最初的Ni 基、Co 基和Fe 基自熔合金逐步发展到在这些自熔合金中加入各种高熔点的碳化物、氮化物、硼化物和氧化物陶瓷颗粒形成复合涂层，甚至纯陶瓷涂层、各种合金、不锈钢、Cu、贵金属等。
基体材料有各种碳钢、合金钢、镍基高温合金、铝、铸铁、超级合金和有色合金等。
3、激光熔覆金属陶瓷涂层技术激光熔覆金属陶瓷涂层技术是近年来新兴的表面强化技术。
陶瓷材料具有高硬度、高抗压强度、良好的耐磨性、耐腐蚀性能、耐高温及化学稳定性，但不足之处是韧性极差。
将陶瓷粉末和作为粘结金属的低熔点金属粉末按一定比例均匀混合，利用激光熔覆技术在廉价金属材料表面制得致密无缺陷的金属陶瓷复合材料涂层，将金属材料的强韧性和优良的工艺性能与陶瓷材料的优异性能有机结合起来。
3.1 激光熔覆金属陶瓷复合涂层的材料体系对于复合涂层的设计,除考虑复合涂层的使用性能外,还应考虑陶瓷颗粒与合金基体之间物理性能的匹配、陶瓷颗粒与液态金属之间的润湿及化学反应、涂层与基材间的界面结合等因素[8~9]，以获得组元之间物理、力学性质的最佳组合。
目前应用和研究较多的复合粉末体系主要包括：碳化物合金粉末（如WC、SiC、TiC、B4C、Cr3C2等）、氧化物合金粉末（如Al2O3、Zr2O3、TiO2等）、氮化物合金粉末（TiN、Si3N4等）、硼化物合金粉末、硅化物合金粉末等。
就目前激光熔覆陶瓷涂层的功能分，主要包括：耐磨涂层、耐蚀涂层、热障涂层、抗氧化涂层和生物涂层。
（1）耐磨涂层是激光熔覆陶瓷涂层中研究得最早也是最多的一种，包括Ni基、Co基、Fe基自熔合金或在这些自熔合金中加入WC、TiC、SiC、B4C、TiN 等各种高熔点的超硬陶瓷颗粒激光熔覆后形成的复合涂层中,由M7C3、M23C6等自由碳化物或硼化物相强硬化的合金基体与极硬的主体硬质相匹配,使熔覆层的硬度和耐磨性得到了显著提高[10]。
（2）耐蚀涂层以Ni基、Co基自熔合金或不锈钢及以它们为基的金属陶瓷复合涂层材料为主,具有优良的抗腐蚀性能。
以Ni基自熔合金和不锈钢为基的含SiC、B4C、WC等颗粒的复合涂层具有良好的耐腐蚀性,以Co基自熔合金为基的硬质合金涂层则显示出良好的抗热气蚀和冲蚀能力。
（3）热障涂层主要为ZrO2、Al2O3和SiO2等纯氧化物陶瓷或其复合陶瓷，因ZrO2与金属的热膨胀系数最为接近,且导热率最低,是理想的热障涂层材料。
（4）抗氧化涂层研究较多的是MCrAlY系合金(其中M代表Fe、Ni、Co 等过渡族元素)。
此类涂层在高温氧化环境中能形成表面氧化保护膜Al2O3 (或MAl2O4)。
稀土元素Y[11~12]一般存在于氧化膜与合金界面的扩展前沿，优先发生氧化,阻碍界面的扩展；并能进一步细化组织、稳定晶界和减缓内扩散，增强涂层的抗高温腐蚀能力。
（5）生物陶瓷涂层[13]主要集中在Ti 基合金、不锈钢等金属表面制备HAP涂层材料。
金属生物材料虽然具有比强度高、韧性好、无毒等优良性能,但生物活性和生物相容性差，而HAP因具有良好的生物相容性，这样形成基材与涂层材料的优势互补，已成为各国材料工作者竞相研究的热点。
3.2 熔覆层组织由于激光熔覆使基体和涂层结合很强，所以一个完整的涂层包括熔覆层、热影响区和基体三部分。
激光熔覆是一种快速凝固过程，根据成分过冷理论，熔层中晶体生长形态呈多样性，涂层中常见的组织有树枝晶、等轴晶、胞状共晶以及可能有未熔化的陶瓷颗粒相等，甚至产生亚稳相、超硬弥散相、非晶等。
熔覆层是典型的亚共晶方式结晶的树枝晶组织，在初生树枝晶间存在大量的共晶组织，共晶组织也是由更细小的枝晶固溶体与共晶化合物组成的。
激光熔覆金属陶瓷及其复合涂层的组织主要受所添加陶瓷相的种类、含量、粒度、粘结金属的成分等因素控制,激光工艺参数对它们也有很大的影响。
激光熔覆层中的陶瓷相按硼化物、碳化物、氮化物和氧化物的顺序与液态金属的润湿性逐渐变差,并依工艺条件、陶瓷相种类、基体类型在金属熔体中具有明显的三种倾向,即完全溶解、部分溶解和完全不溶解。
此外熔池对流和陶瓷/基体密度差导致未溶和部分未溶的陶瓷相粒子与凝固前沿固/液界面发生相互作用,使陶瓷/金属复合涂层的凝固组织更为复杂。
吴莹等[14]在Q235钢基体上激光熔覆添加有WC的Ni基合金。
研究表明，当添加WC低于30%时，激光熔覆不出现裂纹，而当WC质量分数增加到30%时，熔覆层平均硬度增加，出现裂纹。
熔覆层中WC完全熔化并溶解，凝固组织主要由枝晶和枝晶间共晶组成，熔覆层呈胞状或条带状快凝亚稳的两相组织。
张大伟等[15]在低碳马氏体不锈钢上激光熔覆添加Cr3C2和WC颗粒的镍基粉末，发现前者中Cr3C2颗粒完全溶解，熔覆层组织由包覆γ-M7C3共晶的奥氏体枝晶组成，后者熔覆层组织由弥散分布的不完全溶解WC颗粒增强体组成。
何宜柱等[16]在低碳钢表面激光熔覆添加了25%Cr3C2的Co60合金涂层，通过与未添加Cr3C2的Co60合金熔覆层对比，发现添加的Cr3C2改变了Co60涂层的凝固特征，Co60涂层的亚共晶结晶方式转变为Cr3C2/Co涂层的过共晶结晶方式，未熔Cr3C2粒子起到了非自发形核作用，在其周围形成了许多富Cr碳化物，并细化了涂层枝晶组织。