1974年底，美國ACVO EVERETT RES LABINC公司的Gnanamuthu提出了世界上第一個激光熔覆專利，但由于受技術(shù)制約，發(fā)展較為緩慢——畢竟推動技術(shù)的主要因素是市場需求嘛。進(jìn)入新世紀(jì)后，尤其是近幾年隨著大功率激光器技術(shù)的成熟，激光熔覆技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化才取得了快速發(fā)展。

激光熔覆技術(shù)是利用高能激光束輻照，通過迅速熔化、擴(kuò)展和凝固，在基材表面熔覆一層具有特殊物理、化學(xué)或力學(xué)性能的材料，構(gòu)成一種不同于基材的新材料，以彌補(bǔ)基體所缺少的高性能。

為什么要熔覆？

在工業(yè)、能源、軍工、機(jī)械以及再制造等領(lǐng)域，由于受生產(chǎn)環(huán)境及使用負(fù)荷大等因素影響，導(dǎo)致部分重要的金屬零部件腐蝕和磨損，進(jìn)而對生產(chǎn)制造及資源投入造成一定程度的影響。為延長昂貴生產(chǎn)設(shè)備的使用壽命，必須為設(shè)備的金屬部分外表進(jìn)行提前處理或修復(fù)，而激光熔覆能近乎完美地解決此類問題。

而且，激光熔覆以不同的添料方式在基體表面上放置涂層材料，經(jīng)激光輻照使之和基體表面薄層同時熔化，并快速凝固后形成稀釋度極低，與基體成冶金結(jié)合的表面涂層，顯著改善基層表面的耐磨、耐蝕、耐熱、抗氧化及電氣特性，從而達(dá)到表面改性或修復(fù)的目的，既滿足了對材料表面特定性能的要求，又節(jié)約了大量的貴重元素。  

為什么非我不可？

傳統(tǒng)表面加工技術(shù)存在諸多缺陷，如人工噴涂雖然靈活但精度水平過低。與堆焊、噴涂、電鍍和氣相沉積相比，激光熔覆具有稀釋度小、組織致密、涂層與基體結(jié)合好、適合熔覆材料多、粒度及含量變化大等特點(diǎn)，因此激光熔覆技術(shù)應(yīng)用前景十分廣闊。我們來展開說說激光熔覆技術(shù)的顯著優(yōu)勢：

 冶金結(jié)合強(qiáng)度高。通過激光熔覆獲得與基體冶金結(jié)合的致密覆蓋層合金涂層，這意味著它不會像等離子或熱噴涂涂層那樣脫落或開裂，很少甚至沒有空隙或孔隙率。

層厚更易操控。激光熔覆后熔覆層硬度可在HRC20-62之間選擇，熔覆厚度可根據(jù)需要調(diào)整。

 耐磨耐腐蝕。激光熔覆可以在普通碳鋼工件表面激光熔覆耐腐蝕、耐磨損、性能優(yōu)良的合金層，提高工件使用壽命。

節(jié)能降本。對關(guān)鍵部件表面通過激光熔覆耐磨抗蝕合金，可以在零部件表面不變形的情況下大大提高零部件的使用壽命。對模具表面進(jìn)行激光熔覆處理，不僅提高模具強(qiáng)度，還可以降低2/3的制造成本，縮短4/5的制造周期。

熔覆質(zhì)量高。變形小，機(jī)械重復(fù)性好，界面組織致密，晶粒細(xì)小，無孔洞，無夾雜裂紋等缺陷。

 熱輸入小、稀釋率低。與包覆相同部件的電弧相比，激光熔覆熱輸入大幅降低，部件的熱變形明顯減�。粺嵊绊憛^(qū)大大削減，增加了部件的強(qiáng)度；包層的稀釋度降低，意味著更純的覆層，具有更好的冶金功能和更高的耐腐蝕性和耐磨性。

總的來說，激光熔覆能夠完成高堆積速率，并具有優(yōu)異的耐腐蝕和耐磨性，大大延長了零件的使用壽命。 

效果展示

近年來，激光熔覆技術(shù)也在快速發(fā)展迭代，譬如近期國內(nèi)有科研團(tuán)隊研發(fā)出“高精密全角度金屬再制造激光熔覆系統(tǒng)”——將軟硬件相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了物理原理層面、工藝水平層面等領(lǐng)域的技術(shù)突破，使大型高精零件修復(fù)成為可能。

凱普林6000W/12000W合束光纖激光器完全滿足現(xiàn)階段激光熔覆需求，也在這一領(lǐng)域被廣泛使用。

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