淮北高效激光熔覆是一种表面改性技术，也称为激光涂覆或激光涂覆。高能激光被用作热原，合金粉末被用作焊接材料。激光与合金粉末同步应用于金属表面，迅速熔化产生溶池，然后迅速凝固产生致密、对称、厚度可控的冶金结合层。它可以显著改善金属表面的耐磨性、耐腐蚀性、耐热性和抗氧化性。
激光熔覆是一种复杂的物理、化学冶金工艺，激光参数设置对熔覆层质量有很大影响。此外，合金粉末的选择也是一个重要因素。
根据材料成分的不同，激光熔覆合金粉主要分为自熔合金粉、复合粉和陶瓷粉。在这些粉末中，自熔合金粉的研究和应用为广泛。
自熔合金粉末
自熔合金粉末可分为铁基合金粉末（Fe）、镍基（Ni）、钴基（Co）合金粉末的主要特点是含有硼和硅，因此具有自脱氧和造渣的特点。它还含有较高的铬，因此具有优异的耐腐蚀性和抗氧化性。它对碳钢、不锈钢、碳钢、铸钢等各种基材有很好的适应性，可以获得低氧化物含量和低孔隙率的熔覆层。
01.铁基（Fe）自熔合金粉末
铁基自熔合金粉末大的优点是材料来源广泛，成本低，耐磨性好。缺点是熔点高，抗氧化能力差，熔覆层容易开裂，气孔容易出现。在铁基合金粉末成分中，通过调节合金成分含量来调节涂层强度，通过添加其他元素来提高熔覆层的硬度、干燥敏感性和残留奥氏体含量，从而提高熔覆层的耐磨性和韧性。
02.镍基（Ni）自熔合金粉末
镍基（Ni）在滚动、冲击磨损和磨粒磨损严重的情况下，单一的自熔合金粉已经不能满足使用要求。此时，各种高熔点渗碳体、氮化物、硼化物和氧化物陶瓷颗粒可以添加到自熔合金粉末中，制成金属复合涂层。
03.钴基（Co）自熔合金粉末
钴基（Co）自熔合金粉末具有良好的耐热性、耐腐蚀性、耐磨性、耐冲击性和耐高温氧化性，淮北高效激光熔覆常用于石化、电力、冶金等工业领域。目前，钴基合金中使用的合金成分通常是镍、碳、铬和铁。其中，镍可以降低钴基合金熔覆层的热膨胀系数，降低合金的熔化温度范围，有效防止熔覆层开裂，提高熔覆合金对基体的润湿性。
复合材料
复合材料主要是指由各种高熔点硬质结构陶瓷与金属混合或复合而成的粉末体系，如渗碳体、氮化物、硼化物、氧化物和硅化物，可分为（Co、Ni）/WC等系列。这将金属的优异耐磨性、耐腐蚀性、耐热性和良好的工艺性与结构陶瓷的抗氧化性紧密结合，可以在一定程度上保护渗碳体免受氧化和分解，从而获得高耐磨性和硬度的涂层。
结构陶瓷
结构陶瓷主要包括硅化物陶瓷粉末和氧化物陶瓷粉末，其中氧化物陶瓷粉末(氧化铝和氧化锆)是主要因素。氧化锆比氧化铝陶瓷粉末具有更低的导热性能和更好的抗震能力，因此也常用于制造热障涂层。
由于陶瓷粉末具有优异的耐磨性、耐腐蚀性、耐热性和抗氧化性，因此常用于制造高温耐磨耐腐蚀涂层。
不同熔覆材料的特性、价格和熔覆后的特性差异较大，具体使用时可根据不同的加工要求选择不同特性的合金粉末。
根据激光在材料表面(激光熔覆)熔覆合金粉末，可在不影响基体特性的情况下，在廉价金属基材上制备高性能合金表面，有效降低成本，节约珍贵稀有金属材料。与其他表面处理技术如喷焊、热喷涂、电镀等相比，激光熔覆具有稀释性小、组织致密、涂层与基材融合良好、适用于熔覆材料多、粒度和含量变化大、加工质量高、可控性好(可实现3D自动加工)等特点。
目前主要用于材料表面改性(如液压杆、轧辊、齿轮、燃气轮机叶片等。)，淮北高效激光熔覆表面修复(转子、模具、轴承内孔等。因损坏而失效)。修复后的零件强度可达原始强度的90%以上，修复成本不到商品更换成本的1/5。更重要的是，缩短了维护时间，有效解决了大型企业重大成套设备旋转零件的快速维护问题。
(文：changsheng)
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赵清泉
