激光熔覆技术综述

激光熔覆是指在基材表层熔覆一层复合涂层以改善基材材料表层性能的新技术。 它利用激光的高能量在熔覆粉末与基体之间形成冶金结合，以满足性能要求。 包覆后的表层涂层性能可根据性能要求选用不同的包覆粉末，最终达到机械性能和物理性能的提高。 激光熔覆具有稀释度低、组织致密性好、涂层与基体冶金结合等特色。 因此，激光熔覆技术的应用前景十分广阔。 利用激光熔覆制造新材料成为近年来的研究热点。

一、激光熔覆技术的发展历程

激光熔覆技术的发展经历了近半个世纪。 早期的激光熔覆技术主要集中在激光熔覆的特性、不同材料和基体组合的激光熔覆工艺和参数、激光熔覆层的微观光学结构和金相分析、激光熔覆层的性能、熔覆层缺点和激光熔覆应用； 现代激光熔覆主要围绕激光熔覆、激光熔覆高性能送粉和喷嘴的基本理论和模型，利用激光制备新材料，基于激光熔覆快速成型和制造技术领域的研究。

我国对激光熔覆技术的研究始于1990年代初，研究方法不断完善，得到了很大的改进。 主要研究方向如下： 激光工艺参数对熔覆层性能的影响；在激光熔覆过程当中添加稀土氧化物对涂层组织和性能的影响；激光熔覆陶瓷颗粒相增强熔覆层强度。

二、激光熔覆技术研究现状

激光熔覆技术已广泛应用于钛合金、合金钢、模具钢和各种有色金属等多种材料。

激光熔覆材料用于制备涂层并限制涂层的特性。 材料的变化将直接影响涂层的性能，因此包覆材料的发展始终是研究的重点。 目前，激光熔覆材料主要有自溶合金粉、复合粉和陶瓷粉。

目前应用广泛的激光熔覆自熔合金粉末主要有：Ni基、Fe基、Co基合金粉末。 在铸铁表层激光熔覆一层镍基复合涂层，所得涂层的稀释率低于铸铁。 虽然镍基涂层的硬度明显高于铸铁，但涂层和基体的弹性模量相似。

三、激光熔覆技术的前景

作为一种新兴的表层改性技术，激光熔覆技术成为当今研究热点，熔覆材料的研究方向正转向陶瓷增强金属基复合材料体系。  ZrB2-SiC复合陶瓷具有优良的抗氧化性、强度和抗热震性。 对ZrB2-SiC的研究较多，但大多是在溶液或热压条件下制备，制备工艺较为复杂，制备的粉体多为混合。 目前关于激光熔覆制备ZrB2-SiC复合涂层材料的研究相对较少。