雷射表面合金化是利用高能雷射束加熱並熔化基體表層與添加元素，使其混合後迅速凝固，從而形成以原基材為基的新的表面合金層。雷射表面合金化具有許多獨特的優點: 能進行非接觸式的局部處理，易於實現不規則的零件加工； 能量利用率高；合金體系範圍寬；能準確控制各工藝參數，實現合金化層深度可控; 熱影響區小，工件變形小。
基本介紹
- 中文名：雷射表面合金化工藝
- 定義：利用高能雷射束加熱並熔化基體表層與添加元素，使其混合後迅速凝固，從而形成以原基材為基的新的表面合金層
雷射表面合金化質量除與不同的合金體系有關外，還與雷射器的類型、輸出功率、光斑尺寸、掃描速度等因素有關。雷射合金化時能量密度一般為10~ 10W/cm作用時間為0.1~ 10ms,熔池深度可達0.5~2.0mm,相應的凝固速度達20m/s。
雷射表面合金化可分為三種工藝方式：
(1) 預置法 即先將合金化材料預塗覆於需強化部位，然後進行雷射掃描熔化，實現合金化。預塗覆可採用熱噴塗、氣相沉積粘接、電鍍等工藝。實際套用較多的粘接法工藝簡單，便於操作，且不受合金成分限制。
(2)硬質粒子噴射法採用惰性氣體將合金化細粉直接噴射至雷射掃描所形成的熔池，凝固後硬質相鑲嵌在基材中，形成合金化層。
(3)雷射氣相合金化將能與基材金屬反應形成強化相的氣體(如氮氣、滲碳氣氛等)注人金屬熔池中，並與基材元素反應，形成化合物合金層。如T及Ti合金進行雷射氣體合金化，可形成TIN、TIC或Ti(C,N)化合物。
