1、激光熔覆技術是采用激光束在選定工件表面熔覆一層特殊性能的材料,以改善其表面性能的工藝。由于熔覆成形的金屬制件可得到常規(guī)加工方法難以獲得的極高的表面硬度和耐磨性,因此在工業(yè)上有著廣泛的應用前景。然而目前制約激光熔覆技術工業(yè)化應用的一大障礙是熔覆層的裂紋問題。在激光熔覆過程中,材料的熔化、凝固和冷卻都是在極快的條件下進行的,因熔覆材料與基體材料的熱物性差異以及成形工藝等因素影響,在熔覆過程中必然產(chǎn)生熱應力,其形態(tài)表現(xiàn)為拉應力。熔覆層表面在拉

2、應力的作用下出現(xiàn)裂紋,嚴重影響了激光熔覆試件的質(zhì)量,大大限制了激光熔覆工藝在企業(yè)中推廣應用及批量工作生產(chǎn)。
　　抑制激光熔覆層的開裂行為對開拓該技術的生產(chǎn)應用具有現(xiàn)實的意義,目前所采用的方法主要有:
　　(1)調(diào)整應力狀態(tài),盡可能降低拉應力;
　　(2)優(yōu)化工藝方法和參數(shù),盡可能減少熔覆層的開裂;
　　(3)添加合金元素,提高熔覆層抗開裂能力。
　　本論文結合國家自然科學基金資助項目“超聲微塑變鍛調(diào)控高能束

3、熔覆層開裂行為與磨損特性”(No.50775106),研究激光熔覆層開裂行為與調(diào)控的實驗研究方法。選用CoNiCrWC復合涂層為熔覆層,先在基材表面高速火焰噴涂CoNiCrWC復合涂層,再采用激光熔覆的工藝方法,既能提高熔覆層材料與基材的結合性,又能使基材表面熔覆一層高硬度、耐強腐蝕性的材料。熔覆層裂紋是激光熔覆熱應力,即拉應力作用的結果,如果能減少熔覆層拉應力或轉(zhuǎn)變拉應力為壓應力,則能夠達到減小或消除熔覆層裂紋的目的。本文研究不同的熔

4、覆層厚度,不同的基材預熱溫度,以及在激光熔覆的同時進行微鍛造作用熔覆層,熔覆實驗完成后,在光學顯微鏡下觀測裂紋形貌,分析影響熔覆層開裂行為的因素,并找到調(diào)控熔覆層開裂行為的較好實驗方案。實驗研究結果表明:
　　1.涂層厚度對熔覆層開裂行為有一定的影響,熔覆層裂紋寬度隨著涂層厚度增大而增大;
　　2.基材預熱溫度對熔覆層開裂行為有一定的影響,通過增加預熱溫度能有效抑制裂紋發(fā)生;
　　3.在激光熔覆的同時進行高頻微鍛造作用