激光熔覆TiC/TiN基金属陶瓷选择性吸收涂层的研究文献综述

 2021-11-01 22:22:53

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1. 课题研究的意义与背景激光熔覆技术,也被称为激光堆焊技术,是一种涉及计算机、光学、材料、物理、化学等多门学科的有效且实用的表面处理技术。

它是在上个世纪 60 年代提出,随后在 1974 年底由美国AVCO公司D.S. Gnanamuth提出专利申请,并于1976年授权的一项阐述高能激光熔覆的专利。

20世纪70年代中后期,海外激光熔覆的发展速度并不迅速。

激光表面处理发表的论文篇数远少于切割和焊接,切割方面的论文数量大约是表面处理方面论文的3倍,焊接方面的论文数量居中。

进入80年代之后,激光熔覆技术才得到了迅猛的发展,结合各种新型技术的发展,激光熔覆技术又焕发出了新的活力。

在不对基体材料产生大的影响的前提下,激光熔覆能在基体表面形成具有优良性能的合金熔覆层,从而降低成本、提高效益,节约贵重稀有金属材料的使用。

因此,不管是在国内还是国外,激光熔覆的发展一直备受关注和重视。

激光熔覆是用高能激光束( 104 ~106 W/cm2) 辐照金属基体表面,使金属基体表面薄层和其上的熔覆材料一起相互作用,经过快速熔化、凝固形成具有硬度高、耐磨性好、抗腐蚀等特殊物理化学特性的涂覆层的工艺过程。

这是一种新型的复合材料,可以补充基体所不具备的优良性能,更充分地发挥二者的优势,克服彼此之间的不足,从而显著地改善基层表面的耐磨损、耐腐蚀、耐热、抗氧化等物理化学性能。

同之前的表面技术相比较,激光熔覆技术具备如下特点:1) 冷却速度非常快,高达106 ℃ /s; 2) 加热速度快,工件畸变小,涂层稀释率能通过对激光的输入能量的控制保持在较低的程度(一般小于 8%); 3) 可精准地选择熔覆区域,原料耗损少,性价比相对较高; 4) 通过光束进行瞄准,能够加工平常不易接近的区域,实现熔覆工艺过程的自动化; 5) 适用范围广。

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