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激光熔覆技术的研究现状及应用陈宝洲（南华大学机械工程学院湖南衡阳邮编：421001）摘要：本文逐次介绍了激光熔覆技术的原理、特点、材料体系、激光熔覆存在的问题、激光熔覆层裂纹产生的原因及防止措施，阐述了其工业应用，最后分析了其发展趋势。
关键词：激光熔覆；材料体系；应用Laser cladding technology research and ApplicationChen Baozhou(College of Mechanical Engineering, University of South China, Heng Y ang, 421001, China) Abstract: This paper introduces the technology of laser cladding by the principle, characteristics, material system, the problems of laser cladding, laser cladding crack causes and prevention measures, and expounds its application in industry, finally analyzes its development trend.Key words: laser cladding; material system; application1 引言激光熔覆技术是一项新兴的零件加工于表面改型技术。
具有较低稀释率、热影响区小、与基面形成冶金结合、熔覆件扭曲变形比较小、过程易于实现自动化等优点。
激光熔覆技术应用到表面处理上，可以极大提高零件表面的硬度、耐磨性、耐腐蚀、耐疲劳等机械性能，可以极大提高材料的使用寿命。
同时，还可以用于废品件的处理，大量节约加工成本。
激光溶覆应用到快速制造金属零件，所需设备少，可以减少工件制造工序，节约成本，提高零件质量，广泛应用于航空、军事、石油、化工、医疗器械等各个方面。
粉末高温合金研究进展一、本文概述粉末高温合金，作为一种重要的金属材料，以其出色的高温性能、优异的力学性能和良好的抗腐蚀能力，在航空航天、能源、化工等领域具有广泛的应用前景。
随着科技的不断进步，对粉末高温合金的性能要求也越来越高，因此，对粉末高温合金的研究显得尤为重要。
本文旨在全面综述粉末高温合金的研究进展，包括其制备工艺、组织结构、性能优化以及应用领域等方面。
我们将简要介绍粉末高温合金的基本概念、特点以及应用领域，然后重点分析当前粉末高温合金的制备方法及其优缺点，包括粉末冶金法、机械合金化法、自蔓延高温合成法等。
接着，我们将探讨粉末高温合金的组织结构对其性能的影响，以及如何通过调控组织结构来优化其性能。
我们还将对粉末高温合金在高温、强腐蚀等极端环境下的性能表现进行深入研究。
我们将展望粉末高温合金的未来发展趋势，包括新材料的开发、新技术的应用以及新工艺的研发等方面，以期为推动粉末高温合金的研究和应用提供有益的参考和借鉴。
二、粉末高温合金的制备技术粉末高温合金的制备技术近年来取得了显著的进步，为高温环境下的应用提供了强有力的材料支持。
粉末高温合金的制备主要包括粉末制备、粉末冶金、热处理及精密加工等关键步骤。
粉末制备是粉末高温合金制造的基础。
目前，常用的粉末制备方法有气相沉积法、液态金属雾化法、机械合金化法等。
其中，液态金属雾化法因其生产效率高、粉末质量稳定而被广泛应用。
这种方法通过高速气流将液态金属破碎成细小的液滴，并迅速冷却凝固成粉末。
粉末冶金是将粉末进行压制和烧结，以获得所需形状和性能的合金材料。
压制过程中，通过模具和压力使粉末颗粒紧密结合，形成具有一定形状和密度的坯料。
烧结则是在一定温度和气氛下，使粉末颗粒间发生原子扩散和结合，形成连续的合金基体。
热处理是粉末高温合金制备过程中的重要环节，用以调整材料的组织结构、提高性能。
通过控制加热温度、时间和冷却速度等参数，可以优化合金的相组成、晶粒大小和分布，进一步提高高温强度、抗蠕变性能和热稳定性。
文章编号：1671-7872(2024)01-0037-09Mo 含量对自熔性铁基合金组织性能的影响潘雄飞 ，王月祥 ，梁怡航 ，高鹏博 ，王会廷(安徽工业大学 冶金工程学院, 安徽 马鞍山 243032)摘要：为提高镀铝锌板生产机组316L 沉没辊的耐高温磨损–腐蚀性能，采用激光熔覆技术在316L 基体表面制备Fe60涂层和4种含Mo(质量分数为2.5%，5.0%，7.5%，10.0%)的Fe60复合涂层，对不同涂层的物相、微观组织、力学性能、摩擦性能和腐蚀性能进行表征，探究Mo 含量对Fe60涂层组织和性能的影响。
结果表明：含Mo 涂层析出硬质相Fe 9.7Mo 0.3，Mo 对Fe60涂层晶粒度和组织缺陷均有影响，随Mo 含量的增加，涂层晶粒度和组织缺陷数均先减后增，w (Mo)=5.0%涂层晶粒度最小、组织无缺陷；与Fe60涂层相比，含Mo 涂层硬度降低，而耐磨性均有提升，随Mo 含量的增加，涂层耐磨性能先增后减，w (Mo)=5.0%涂层磨损失重最低；与Fe60涂层相比，含Mo 涂层耐高温铝锌液腐蚀性能均有提升，随Mo 含量的增加，涂层腐蚀速率下降，但Mo 质量分数超过5%时，涂层腐蚀面存在局部断裂，实际耐腐蚀性能下降。
关键词：激光熔覆；铁基合金；Mo 含量；摩擦磨损性能；铝锌液腐蚀中图分类号：TG 171 文献标志码：A doi ：10.12415/j.issn.1671−7872.23009Effect of Mo Content on Microstructure and Properties of Self-fusible IronBase AlloysPAN Xiongfei, WANG Yuexiang, LIANG Yihang, GAO Pengbo, WANG Huiting (School of Metallurgical Engineering, Anhui University of Technology, Maanshan 243032, China)Abstract ：In order to improve the high temperature wear-corrosion resistance of 316L submerged roll of aluminum plated zinc plate production unit, Fe60 coating and four kinds of Fe60 composite coatings containing Mo(mass fraction 2.5%, 5.0%, 7.5%, 10.0%) were prepared on the surface of 316L matrix by laser cladding technology. The phase, microstructure, mechanical properties, frictional properties and corrosion properties of different coatings were characterized to explore the effect of Mo content on the microstructure and properties of Fe60 coatings. The results show that the hard phase Fe 9.7Mo 0.3 is precipitated with Mo coating. Mo has an effect on the grain size and microstructure defects of Fe60 coating, with the increase of Mo content, the grain size and microstructure defects of Fe60 coating decrease first and then increase, and w (Mo)=5.0% has the smallest grain size and no microstructure defects. Compared with Fe60, the hardness of the coating containing Mo decreases, while the wear resistance of the coating increases. With the increase of Mo content, the wear resistance of the coating increases first and then decreases, and w (Mo)=5.0% has the lowest wear loss. Compared with Fe60 coating, the corrosion resistance of the coating containing Mo is improved, with the increase of Mo content, the corrosion rate of the coating decreases, but when the Mo mass fraction exceeds 5%, the corrosion resistance of the coating decreases.Keywords ：laser cladding; iron-based alloy; Mo content; friction and wear property; aluminum zinc corrosion收稿日期：2023-02-03基金项目：国家重点研发计划(2022YFF0609003)作者简介：潘雄飞(1997—)，江西九江人，硕士生，主要研究方向为金属表面改性。
一种基于Ni60的激光熔覆耐磨合金粉末设计何建群;刘森;成巍;任远【摘要】针对Ni60合金粉末进行了成分设计优化,通过添加WC提高耐磨性,调整B和Si元素以及WC含量控制熔覆层的开裂敏感性,并进行了工艺验证,形成了激光熔覆专用耐磨合金粉末.结果表明:设计的新粉末经激光处理后,可获得无明显裂纹而微观裂纹少的较高质量熔覆层,熔覆层的开裂敏感性减小,耐磨性明显提高.【期刊名称】《热喷涂技术》【年(卷),期】2018(010)004【总页数】6页(P63-67,22)【关键词】合金粉末;激光熔覆;开裂敏感性;耐磨性【作者】何建群;刘森;成巍;任远【作者单位】齐鲁工业大学(山东省科学院),山东省科学院激光研究所,山东济南250103;齐鲁工业大学(山东省科学院),山东省科学院激光研究所,山东济南 250103;齐鲁工业大学(山东省科学院),山东省科学院激光研究所,山东济南 250103;齐鲁工业大学(山东省科学院),山东省科学院激光研究所,山东济南 250103【正文语种】中文【中图分类】TG174.40 引言Ni60是一种常用的激光熔覆粉末，可以在相对较低的温度下熔化。
WC 硬度高、耐磨性好，可以和 Ni 基材料良好地润湿。
在 Ni 基熔覆材料中加入 WC 后，形成WC/Ni60 复合熔覆层，复合熔覆层的耐磨性能和硬度明显好于单纯的 Ni 基熔覆层[1-4]。
激光熔覆金属陶瓷层具有与基材结合强度高、稀释率低、硬度高、耐磨与耐蚀等优点，在耐磨损与耐腐蚀构件的制造与关键零部件的表面修复等领域具有广阔的应用前景[5]。
但是，激光熔覆金属陶瓷层易开裂的特性严重阻碍了其在工业领域中的广泛应用。
本文针对Ni60合金耐磨涂层易开裂的问题，通过控制合金粉末B和Si元素的含量降低激光熔覆过程中的开裂敏感性，添加WC可能提高熔覆层的耐磨性，同时可减少耐磨合金涂层开裂的敏感性。
1 粉末配比设计本文通过调整Ni60合金粉末B和Si元素成分，形成Ni45合金粉末，单纯的Ni45粉末激光熔覆层硬度约为46HRC，具有较高的硬度和一定的韧性。
Ni60自熔合金粉末Ni60自熔熔合金粉末是镍基自熔合金粉末系列中最重要牌号之一。
其显著的特点是合金铁含量高(≤15％)，而国外同类牌号粉末的铁含量低(≤5％)。
表1列出Ni60合金成分(质量分数)与国外同类合金的比较。
表1 Ni60合金的化学成分比较硬化处理后的硬度相当，并具有优良的耐磨性、耐蚀性和抗高温氧化的综合性能，已被广泛用于冶金、机械、矿山、石油、化工、轻工、汽车等领域易损部件的修复和须保护，能几倍乃至几十倍地提高使用寿命，取得了显著的经济效益和社会效益。
二、Ni60粉末性能和喷焊层的性能 2、1 形貌采用扫描电镜拍摄Ni60粉末形貌（见图1），表明研制的粉末球形良好、表面光洁。
在喷焊时不堵塞喷炬孔道，易控制送粉量，适宜自动喷焊操作。
2、2 显影组织经X 衍射仪结合金相显微镜分析与观察，Ni60粉末颗粒剖面金相组织为灰色衬底Ni-Si固溶体，弥散分布Ni 3B 相。
Ni60喷焊层显微组织的观察与分析得出：喷焊层基体为白色块状的含硅镍铬固熔体相；硬质相为黑色细小点状(Cr ，Fe)23C 6、灰色块状Ni 3B 和细小白色块状CrB 组成。
12496喷焊层的组织结构与Ni60相似，因其铁含量低，在白色块状大小和数量上有些差异。
2、3 物理性能Ni60粉末的密度、熔点、松装密度、振实密度、流动性以及氧含量与12496牌号的对粉末中的氧含量是检验粉末质量的重要指标之一。
氧含量高的粉末，喷焊层渣量多、表面质量差，因此要求粉末具有较低的氧含量。
一般来说，合金液中的［O ］含量是很低的，经分析其含量为0.0007％—0.0020％，因此可以认为粉末中的氧含量主要是合金液在雾化时二次氧化的结果。
如果合金液中含有与氧亲和力强的元素，那么氧含量会更高，而铝就是这种元素，它的吸氧能力超过了B 和Si 元素。
图2 表明粉末中的氧含量与残余铝量的关系。
2、4 粒度分布采用GBl430—79规定的铁粉粒度组成测试方法，对Ni 60粉、10009和12496粉进行筛分测试，比较见图3。
