激光熔覆工艺选择讲解
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
激光熔覆工艺方法及熔覆材料现状
激光熔覆工艺方法及熔覆材料现状激光熔覆工艺是一种非常先进的制造技术，它在材料的表面熔化区域使用激光打底材料，并加热熔化粉末材料，使其与母材表面熔合，从而形成一层薄膜。
该技术将许多先进材料的应用范围扩大到了许多领域，如汽车、航空航天、生物医学、船舶等领域。
本文将介绍激光熔覆工艺的方法和熔覆材料现状。
激光熔覆工艺方法激光熔覆工艺的基本过程分为四步，包括激光打底、粉末喷覆、激光熔化和涂层成型。
激光打底：激光打底是激光熔覆过程中的第一步。
它利用激光束扫描母材表面，形成一定的几何形状，同时使其表面受热，产生熔融和凝固现象。
利用这种方法，在母材表面形成一层具有一定厚度和均匀性的深度热效应区，为下一步的熔覆服务。
粉末喷覆：在激光打底之后，需要在其表面喷覆熔覆粉末。
喷覆粉末是通过高速压缩空气将熔融粉末流向熔融区域。
熔融区中能量密度较高，对于喷出粉末能够快速地加热并熔化，以形成液态熔池。
激光熔化：在喷覆的粉末被加热并融化后，需要使用激光束扫描熔池，使其迅速加热到足够的温度。
当温度达到熔点时，激光束会引起熔池表面的挥发和冷却。
在过程结束之前，需要确保液态熔池内部完全均匀和冷却到足够的固化温度。
涂层成型：最后一步，是将熔融的粉末涂层冷却之后，形成一层新的涂层。
涂层硬度、耐磨性、抗腐蚀性等机械性能均优于传统的材料表面处理方法。
熔覆材料现状几乎所有的金属和合金都可以用于激光熔覆，但选择终究需要考虑实际应用和其相应性能。
激光熔覆的材料种类繁多，可以分成三类：（1）普通材料：包括铁、镍、铝、钛、铜等。
这些材料的熔点低、导热性能好，因此易于按照需要熔化；（2）特殊材料：如陶瓷材料、热塑性塑料、特殊金属等，其加工难度、工艺控制较为复杂；（3）非金属材料：如玻璃、木材、陶瓷、半导体材料等，这些材料需要特殊的工艺控制才能实现激光熔覆。
总而言之，激光熔覆工艺在材料加工、热喷涂、表面改性等领域均需要广泛应用。
随着该技术的不断发展和创新，相信会有更多更优异的材料出现，来满足不同领域的需求。
激光熔覆标准
激光熔覆标准
激光熔覆是一种表面修复和涂层技术，可以通过将融化的金属材料喷射到工件表面，形成保护层或增加材料硬度。
这种技术被广泛应用于航空航天、能源、汽车和其他工业领域。
激光熔覆的标准主要包括以下几个方面：
1. 材料选择标准：根据具体的应用需求，选择适合的金属材料进行熔覆。
材料应具有良好的耐磨、耐腐蚀和耐高温性能。
2. 熔覆层厚度标准：根据工件的使用要求，确定熔覆层的最佳厚度。
通常情况下，熔覆层的厚度应在几百微米到几毫米之间。
3. 熔覆层质量标准：熔覆层应具有均匀的结构和良好的粘结性，没有气孔、裂纹和其他缺陷。
通过材料测试和显微组织分析等手段，对熔覆层的质量进行评估。
4. 熔覆工艺参数标准：根据具体的材料和工件要求，确定激光熔覆的工艺参数，包括激光功率、扫描速度、喷粉量等。
这些参数直接影响熔覆层的质量和性能。
5. 熔覆后热处理标准：熔覆完成后，通常需要进行热处理来改善熔覆层的性能。
热处理的温度、时间和冷却速度等参数应符合标准要求。
根据不同的行业和应用领域，具体的激光熔覆标准可能有所差异。
相关标准组织和机构如ISO、ASTM、AWS等提供了一些相关的标准和指南，可以供参考和遵循。
在实际应用中，还应根据具体情况进行技术评估和质量控制，确保激光熔覆的质量和性能达到要求。
激光熔覆工艺流程培训
激光熔覆工艺流程培训
杭州激光熔覆工艺流程培训
一、杭州激光熔覆工艺流程
1、激光熔覆工艺是哪种工艺
激光熔覆工艺是一种机械性的熔覆技术，它使用激光技术熔炼金属和其他材料，然后将这些材料熔炼在某一基体上，从而达到成形的目的。
2、激光熔覆工艺的基本原理
激光熔覆是一种将金属材料熔炼在基体上的制造技术。
它的工作原理是，首先，使用激光技术将金属材料熔炼为熔融液；其次，用精密喷射头向基体部分喷射熔融液，使其熔覆在基体上；最后，熔融液凝固，形成固态熔覆层，完成熔覆加工。
3、激光熔覆的优点
（1）能够制造超细微结构，利用其丝状熔渣化合物成分实现熔覆介质的控制；
（2）可将多种金属材料在目标基体上成形，可有效地增强熔覆件的耐磨性；
（3）熔覆完成后，熔渣粒子质量大小相对均匀，熔渣液体平衡性好，溶解度高；
（4）采用激光熔覆技术，可更加精确地实现贴合分层，并能提高熔覆层的精度和质量。
4、激光熔覆的缺点
（1）激光熔覆工艺要求较高，熔融液的熔点要求相对较高，而且针对不同的材料，需要不同的熔融液；
（2）激光熔覆过程产生的悬浮微粒让工作环境不太安全；
（3）激光熔覆过程有可能会发生波及热传导，不仅会影响熔覆层的质量，还可能引起基体变形；
（4）激光熔覆需要耗费大量能量，工艺过程中，激光能量会直接传递到工件上，产生大量热量，热量的使用比率低。
金属激光熔覆材料制备工艺及表征
金属激光熔覆材料制备工艺及表征一、概述金属激光熔覆技术是一种旨在制备金属材料表面涂层或进行修复加工的重要技术，该技术以激光束熔化金属粉末形成薄膜或涂层，其成本低、生产效率高、精度高且成品质量好。
本文将阐述金属激光熔覆材料制备工艺及表征方法，旨在提供一些有益的参考。
二、金属激光熔覆技术1. 概念和特点金属激光熔覆技术是一种原理上与金属激光熔融技术相似的技术，但在实际应用中，二者不同。
金属激光熔融技术主要用于制备具有高质量、无缺陷的金属单晶，而金属激光熔覆技术主要是将熔融金属涂覆在其它金属或非金属基材上，形成高质量的表面涂层。
金属激光熔覆技术有如下特点：（1）高温熔融（达到金属的熔点以上），材料熔化后形成一层均匀凝固的涂层，强度高耐磨损。
（2）对基材的影响小，加工量小，不会产生变形和损伤。
（3）单次加工涂层宽度很小（一般在0.1mm以下），可以制备复杂形状涂层。
（4）生产效率高，可以批量生产。
2. 工艺步骤金属激光熔覆技术的工艺步骤主要包括：材料预处理、粉末喷射、激光成形、涂层性能表征等。
（1）材料预处理该步骤主要包括对粉末的清理和筛选，保证粉末的纯度和粒度分布。
（2）粉末喷射粉末喷射机喷射的粉末在激光束的照射下瞬间熔化，附着于基材上，并形成涂层。
（3）激光成形激光成形技术主要是将激光束精确对准喷射头，以高能量密度，瞬间加热粉末，实现涂层的精确成形。
一般来说，激光束照射区域温度会达到2-3倍的金属熔点，可以使粉末熔化成蒸气，即激光蒸发，随着瞬时蒸发形成的气体爆炸，原本处于涂料表面的液态材料会被喷上空间，形成微小的颗粒，其尺寸小于2μm，形成成层的涂层。
涂层的品质与喷射头的稳定性和准确度一致。
（4）涂层性能表征涂层性能表征是对涂层质量的评价，常用的测试指标包括：涂层厚度、硬度、黏着力、抗磨损性、化学稳定性、耐腐蚀性等。
3. 应用场景金属激光熔覆技术在工业制造领域应用广泛，如航空、航天、汽车工业、电子、机械制造、建筑等。
激光熔覆工艺流程详细介绍
激光熔覆工艺流程详细介绍激光熔覆工艺流程详细介绍激光熔覆工艺是一种现代先进的表面修复和涂敷技术，它利用激光束将高温能量输入到工件表面，使其熔化并与涂敷材料相结合，从而实现了对工件表面的修复和再涂覆。
在工业制造领域，激光熔覆工艺广泛应用于提高工件的硬度、耐磨性和耐腐蚀性，同时也可用于修复损坏的零件表面。
激光熔覆工艺流程可以大致分为以下几个步骤：1. 表面准备：在进行激光熔覆之前，首先需要对工件表面进行准备，确保其清洁、平整和无瑕疵。
通常采用砂轮磨削、喷砂或化学清洗等方法对表面进行处理。
2. 涂敷材料选择：根据工件的使用要求和表面修复或改性的目的，选择适合的涂敷材料。
涂敷材料通常是一种粉末或线材形式的合金材料或陶瓷材料。
3. 激光参数设置：根据涂敷材料的性质和所需的涂层特性，设置适当的激光参数。
激光功率、扫描速度和激光束直径等参数的选择将直接影响到涂层的质量和性能。
4. 激光熔覆过程：将激光束聚焦到工件表面的待涂覆区域，使其熔化并与涂敷材料相互作用。
熔化的工件表面将与涂敷材料中的元素相混合，形成新的涂层结构。
5. 涂层质量检测：在激光熔覆完成后，对涂层进行质量检测。
常用的检测方法包括金相显微镜观察、断口分析、硬度测试和粗糙度测量等。
6. 后处理和加工：根据涂层的用途和要求，进行必要的后处理和加工工艺。
常见的后处理方法包括热处理、喷砂、研磨和抛光等。
激光熔覆工艺具有许多优点，包括高能量密度、精密控制和局部加热等。
相比传统的涂敷和修复技术，它能够实现更高的涂敷效率和更好的涂层质量。
激光熔覆还可以实现多层涂覆和复杂几何形状的修复，提供了更多的设计自由度。
然而，激光熔覆工艺也存在一些挑 challenge。
涂敷材料的选择和参数设置需要详细的材料知识和工艺经验。
激光熔覆过程中的热效应可能会导致涂层和工件的应力积累，从而影响涂层的结构和性能stability。
激光熔覆设备的投资和运维成本较高，限制了其在某些领域的广泛应用。
机械制造激光熔覆技术
机械制造激光熔覆技术激光熔覆技术是一种先进的表面改性技术，广泛应用于机械制造领域。
它通过激光束的照射与金属基体之间的化学反应，使金属材料熔化并与基体表面发生冶炼，从而在工件表面形成坚固耐磨的涂层。
本文将从激光熔覆技术的原理、应用以及未来发展等方面进行探讨。
一、激光熔覆技术的原理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熔化处理，通过熔化的金属材料与基体的冶炼反应，使其粘附于工件表面形成一层坚固的涂层。
激光束的高能量密度使得工件表面温度迅速升高，达到熔点以上，而激光束的高向心性能降低了能量散失，从而实现了高效的熔化和冶炼过程。
二、激光熔覆技术的应用1. 抗磨涂层制备激光熔覆技术在制备抗磨涂层方面具有独特的优势。
通过选择不同种类的熔覆材料，可以制备出具有不同性能特点的涂层，如高硬度、低摩擦系数的涂层，具有良好的抗磨损性能，能够显著延长零部件的使用寿命。
2. 高温耐蚀涂层制备激光熔覆技术还可以制备高温耐蚀涂层，提高工件在高温、腐蚀环境下的使用寿命。
这种涂层具有良好的防氧化性能和耐蚀性能，可以有效防止工件表面的氧化和腐蚀损坏，提高工件的稳定性和可靠性。
3. 修复和再制造激光熔覆技术还可以用于工件修复和再制造领域。
通过在受损部位进行局部熔覆修复，可以恢复工件原有的形状和性能，减少资源浪费；而通过再制造，可以将废旧零部件重新加工熔覆，使其具备新的使用价值，节约资源并减轻环境污染。
三、激光熔覆技术的未来发展1. 材料选择与研发目前激光熔覆技术主要应用于金属材料，未来有望扩展到其他材料的熔覆领域，如陶瓷材料和复合材料。
这将为制造业带来更多的应用领域和发展机会。
2. 改善熔覆质量尽管激光熔覆技术已经在制造业得到了广泛应用，但仍存在一些局限性，如熔覆层与基体间的结合强度、涂层内部的裂纹等。
未来的研究应该致力于改善熔覆质量，提高涂层的性能稳定性，以满足更高的工业需求。
3. 激光熔覆设备研发激光熔覆技术的发展也离不开设备的支撑。
激光熔覆的工艺介绍以及应用情况
激光熔覆的工艺介绍以及应用情况
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。
激光熔覆的应用情况，其主要应用于两个方面:
一，对材料的表面改性，如燃汽轮机叶片，轧辊，齿轮等;
二，对产品的表面修复，如曲轴，转子，模具等。
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2、要提高激光熔覆的工作效率，应提高哪些工艺参数？
流量及预涂层厚度等。
（4）处理条件：激光功率、光斑形状、扫描速度、光斑直径、
各种气体、气流及流向、运动合成方式等。
总结：选择什么激光器，在什么基体上采用怎么样的工艺熔覆什么材料
激光系统
激光器的选择
1、CO2激光器
2、YAG激光器 3、半导体激光器
4、光纤激光器
大功率半导体激光器具有体积小，重量轻，效率高，寿命长，
激光熔覆工艺选择
课程：激光表面改性技术
主讲教师：林继兴
激光熔覆工艺选择
教学目标 通过本次课程的学习，掌握激光熔覆工艺选择依据及 步骤
激光熔覆工艺选择
决定激光熔覆工艺的影响因素：
（1）激光系统：光束模式、振荡方式、波长、输出特性、功
率的稳定性、模式稳定性、发散度等。 （2）基体材料：化学成分、几何尺寸、几何形状、表面状态、 原始组织等。 （3）熔覆材料：化学成分、粉末粒度、供给方式、供给量、
改变单因素选择最佳值，再采用正交试验，减少工艺试验，确定最 佳值。
小 结
1、激光熔覆工艺选择包括：激光系统、基体材料、熔覆材料
和处理条件等，简单的说就是选择什么激光器，在什么基体上
采用怎么样的工艺熔覆什么材料。 2、这些因素相互影响、相互制约，应综合考虑。
作业思考题
1、决定激光熔覆工艺的影响因素有哪些？
熔化所引起的稀释作用。 3、综合考虑粉末的熔点、流动性、润湿性等，决定采用何种送 料方式，是否采用气体保护等。
处理条件
正确选择激光功率(P)、扫描速度(v)、光斑直径(D)和送粉量（Rp）
扫描速度越快，光斑直径越大、送粉量越多，熔覆效率越高，但 是需要的激光功率也要随之增加。
这些因素相互影响。决定工艺参数前，可以先预定其他工艺不变，
波长短，金属吸收率高及性价比高等优点，比较适合于激光熔覆。
尤其是宽光斑成分稳定、组织均匀是保证熔覆质量（裂纹、 气孔）关键因素之一； 2、几何尺寸、形状决定需要采用什么样的工装。
图1 球阀激光熔覆定位工装
熔覆材料
1、根据熔覆后要达到的性能选择熔覆材料
2、为了获得成分与熔覆材料相近的熔覆层，必须尽量避免基材