雷射熔凝(又稱雷射上釉) 是利用高能雷射束在金屬表面連續掃描，使表面薄層快速熔化，並在很高的溫度梯度作用下，以10~10℃/s的速度快速冷卻、凝固，從而使材料表面產生特殊的微觀組織結構。雷射熔凝具有以下特點：較之於雷射表面淬火，雷射熔凝所需雷射能量更高，冷速更快；熔凝層組織非常細小，提高了材料的綜合力學性能；熔凝層中馬氏體轉變產生的壓應力更大，提高工件的抗疲勞、耐磨損等性能；表面的裂紋和缺陷可以通過熔化過程焊合，表層成分偏析減少，形成高度過飽和固溶體等亞穩定相乃至非晶態； 熔凝層下為相變強化層，使強化層的總深度提高。
基本介紹
- 中文名：雷射熔凝工藝
- 類型：雷射熔凝工藝
雷射熔凝的主要工藝參數仍然是雷射功率、光斑大小、掃描速度等，它們不僅決定熔凝層的深度，而且還影響加熱、冷卻和凝固速度。在一定功率密度下，作用時間對熔化層深度影響非常明顯，且存在一個最大的熔深，作用時間進一步增加，表面開始汽化。功率密度越高，熔深越淺，冷卻速度越大，溫度梯度也越大。因此，要求得所需的熔化層深度，必須控制好雷射功率密度。
材料表面對雷射的反射率隨溫度的升高而下降，特別是表層出現熔化時，雷射吸收率將大幅度提高，所以，雷射熔凝處理時，表面一般不需預塗覆吸光塗層。對粗糙度值很小的工件，可先將需熔凝的部位打毛，當必須通過預塗覆吸光塗層增加雷射吸收率時，一定要考慮吸光材料進人熔融金屬對成分的影響。
雷射非晶化對雷射功率密度、作用時間及冷卻速度要求更高，典型的處理條件為：功率密度10W/cm，輻照時間1μs，相應的冷卻速度10~ 10K/s。
