激光表面合金化类型
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发表时间：2018-03-31 14:29:00
激光表面合金化是利用高能密度的激光束快速加热熔化持性,使基材表层和添加的合金元素熔化混合从面形成以原基材为基的新的表面合金层。通常按合金元素的加入方式将其分成三大类,即预置式激光合
金化。
送粉式激光合金化和气体激光合金化孩置式激光合金化就是把要添加的合金元素先置于基材合金化部位,然后再激光辐照熔化。
预置合金元素的方法主要有:
(1)热喷涂法,包括火焰喷涂和等离子喷涂等
(2)化学鞘结法。包括粉末和薄合金片的粘结
(3)电法
(4)溅射法
(5)离子注入法
一般说来,前两种方法适于较厚层合金化,由最后两种方法则适合薄层或超薄层合金化送粉式激光合金化就是采用送粉装置将添加的合金粉末直接送入基材表面的激光溶池内,使添加合金元素和激光熔化同步完成,采用的送粉装置及送粉方法,送粉法除可用于激光表面合金化外,还特别适合在金属表面注入TC、WC类硬质粒子,尤其是对CO2激光反射率很高的铝及铝合金等材料进行表面硬质粒子注人,采用此种方法更显示出其优点。
这主要是因为送粉过程中,碳化物粒子在激光束内可被加热到相当高的温度,这些炽热的碳化物粒子有助于促进并维持基材表而熔化,因而可大大降低所使用的激光功率气体激光合金化是将基材置于适当的气中。
使激光辐照的部位从气中吸收碳、氮等并与之化合,实现表面合盒化气体激光合金化通常是在基材表面熔融的条件下进行,但有时也可在基材表面仅被加热到一定温度面不使其熔化的条件下进行激光气体合金化的典型例子就是钛及钛合金的氢化,这种激光氮化法可在毫秒级的短时间内完成,生成5一20m厚的N薄膜,硬度超过HVL000激光气体合金化中,反应气体可迥过喷嘴直接吹人激光辐照表面,也可将基材置入反应室内,再通人反应性气体。
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