激光熔覆优势和关键技术问题解析

高速激光熔覆优势和关键技术问题解析激光熔覆技术是利用激光的高能量密度熔化添加的金属合金粉末，并与微熔的基体表

面形成界面为冶金结合的涂层，从而显著提高零件的表面耐磨性、耐蚀性能和使用寿命的

增材制造技术。

高速激光熔覆技术是在激光熔覆基础上发展起来的一项新技术，是增材制造领域革命

性的突破，高速激光熔覆在我国刚刚起步，并得到了国家的高度重视，已经被列为我国“中

国制造2025”的重大战略规划发展方向之一。

高速激光熔覆由德国Fraunhofer激光研究所的Thomas Schopphoven等人在

JOURNAL OF LASER APPLICATIONS期刊上发表了题为“Investigations on

ultra-high-speed laser material deposition as alternative for hard chrome plating

and thermal spraying”的论文，旨在通过高速激光熔覆替代传统镀硬铬和热喷涂工艺。

该技术在德国弗劳恩霍夫应用促进协会年度科学技术奖励大会中，荣获Fraunhofer科技

创新奖。

高速激光熔覆通过超高的激光扫描速度，获得比传统激光熔覆层更均匀的涂层厚度、

更平整表面质量、更低的稀释率、更高的沉积效率、更小的工件形变量，已经成为国内外

研究机构和企业重点关注的激光应用新领域。

久恒光电对下表列出了高速激光熔覆与传统激光熔覆的主要数据对比研究。

送粉器：

送粉器送粉速率的稳定性直接决定了高速激光熔覆层表面的平整度，目前国内所采用的刮板式送粉器，其精度有待改善。

2.粉末材料及激光与材料作用机理方面

国内外还缺乏对超高速激光熔覆专用粉末的系统研究，尤其是新型非晶和高熵合金粉末研制。诸多基础技术问题缺乏系统研究和深入探讨，如激光高速熔覆中专用材料的特性、激光能量分布特征、粉末束——激光束——基材间交互作用的基本规律、熔覆层宏观和微观质量控制技术、熔覆层温度场和质场分布机理等，导致熔覆层粉末利用率低、熔覆层的微观和宏观质量可控性差、熔覆层的性能无法满足复杂工况下的需求等致命问题，这在很大程度上限制了该新技术的应用效果。