第28卷第3期 2009年3月
中国材料进展 MATERIALS CHINA
激光熔覆技术研究进展及其工业应用
王一博，应丽霞，董国君，龚凡
（哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院，黑龙江哈尔滨150001）
Vol.28No.3 Mar.2009
摘要：综述了国内外激光熔覆技术的研究进展，重点介绍了常用的激光熔覆材料、激光熔覆层的性能及其工业应用，并指
出了激光熔覆技术垂待解决的几个间题和进一步研究的方向。关键词：激光熔覆；表面改性；研究现状；工业应用
中图法分类号：TG174.44
A文章编号：16743962(2009)03001705
文献标识码：A
DevelopmentandIndustrialApplicationofLaser
Cladding Technology
WANGYibo,YINGLixia,DONGGuojun,GONGFan
(School of Material Science and Chemical Engineering, Harbin Engineering University, Harbin 150001 , China)
Abstract: Worldwide development of laser eladding technology was summarized. The usual laser cladding materials, the properties and industrial applications of laser cladding coating were introduced. Moreover, several urgent problems and further research direction of laser cladding technique were put forward.
Keywords : laser cladding process; surface modification; current status; industrial application
1前言
激光熔覆是通过在基材表面添加熔爱材料，并利用
高能密度激光束辐照加热，使熔覆材料和基材表面薄层发生熔化，并快速凝固，从而在基材表面形成冶金结合的熔覆层]。因激光熔覆具有应用灵活、耗能小，热输人量较低，引起的热变形较小，不需要后续加工或加工量很小，减少公害等优点，近十年来激光熔覆技术在材
料表面改性方面受到高度的重视(3]。 2
激光熔覆的材料体系
自激光熔要技术开发应用以来，最先应用和研究最广的涂层材料是自熔合金。在此基础上，根据服役条件和更加严格的性能要求，在自熔合金中加人各种高熔点的碳化物（TiC，SiC，B,C，WC)、氢化物、硼化物和氧化物陶瓷颗粒，形成了复合涂层甚至纯陶瓷涂层(3)。
自熔性合金材料
2.1
自熔性合金粉末是指加人具有强烈脱氧和自熔作用收稿日期：2009~0221
基金项目：黑龙江省青年科学技术基金（QC06C023）、哈尔滨工
程大学校基金（HEUFT05074）资助
通信作者：王一博，女，1985年生，硕士研究生
的Si，B等元素的合金粉末[4}，这两种元索能和大多数合金元素（如Ni，Co，Fe等）形成低熔点共晶，使合金熔点降低，并在激光熔覆过程中，可防止液态金属过度氧化，从而改善熔体对基体金属的润湿能力，减少熔覆层中的夹杂和含氧量，提高熔覆层的工艺成形性能[5-6]。目前国内外生产的自熔合金粉可分为Ni基， Co 基和 Fe基 3大类(7]。
这几类自熔性合金粉末对碳钢、不锈钢、合金钢、铸钢等多种基材有较好的适应性，能获得氧化物含量低、气孔率小的熔爱层(*)。
Ni基自熔性合金粉末以其良好的润湿性、耐蚀性、高温自润滑作用和适中的价格在激光熔覆材料中研究最多、应用最广。它主要适用于局部要求耐磨、耐热腐蚀及抗热疲劳的构件。Ni基合金以含Ni量一般不超过 70%，主要添加Cu，Cr，Mo，W，Si，B，Mn等，以适应各种不同化学性质的工作介质(9-10)的要求。
Co基自熔性合金粉末具有良好的高温性能和耐腐蚀、耐磨捐性能，常被应用于石化、电力、冶金等工业领域的耐磨耐蚀耐高温等场合。目前，Co基合金所用的添加元素主要是Ni，C，Cr，Fe等。其中，Ni元素可以降低Co基合金熔覆层的热膨胀系数，降低合金的熔化温度区间，有效防止熔覆层产生裂纹，提高熔覆合金对基体的润湿性。Co与Cr生成稳定的固溶体，在此基