激光熔覆技術(shù)的介紹及其在鋼鐵行業(yè)中的應(yīng)用

　　激光熔覆技術(shù)在最近兩年內(nèi)應(yīng)用范圍越來越廣泛。我國有數(shù)萬億元的裝備在服役之中，每年因其關(guān)鍵零部件的腐蝕、磨損，使設(shè)備停產(chǎn)、報廢造成的損失占國民經(jīng)濟總產(chǎn)值的3%~5%。激光表面改性技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中易損易耗零部件的表面強化與制造方面發(fā)揮了重要作用。我國經(jīng)過幾個五年國家科技攻關(guān)計劃，使該技術(shù)已在多個領(lǐng)域得到了應(yīng)用，尤其是在鋼鐵行業(yè)中。

　　目前因大多數(shù)鋼鐵企業(yè)在加工生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量的高載荷、低轉(zhuǎn)速及高精度、高合金的承載設(shè)備，且部分零部件極易產(chǎn)生腐蝕、磨損和失效報廢等現(xiàn)象，但自從激光熔覆技術(shù)的投入使用，很好的解決了這些問題，不僅可對零部件進行改善和修復，且還大大節(jié)省了鋼鐵企業(yè)的成本。

　　據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，目前全國鋼鐵行業(yè)每年只是各種軋鋼生產(chǎn)線上的重要零部件所消耗的費用就達80億元。傳統(tǒng)方法主要是更換這些設(shè)備零部件，甚至因部分零部件的損壞而無法報廢需要更換整機，為了確保生產(chǎn)效率，則需要更換大量的備件，總得計算下來會占用巨額的資金和資源。

　　所以，為了改善此現(xiàn)狀，國內(nèi)研發(fā)出了一系列高新技術(shù)，比如激光快速熔覆技術(shù)、激光快速成形制造技術(shù)、激光納米合金化和表面強化技術(shù)等高新技術(shù)的應(yīng)用，為這類設(shè)備和零部件的修復開辟一條嶄新的道路。

　　激光快速熔覆技術(shù)的廣泛應(yīng)用，可有效解決失效、報廢設(shè)備及零部件現(xiàn)象，也可延長一些新產(chǎn)品的使用壽命，甚至可達到多壽命周期的效果。比如中間軸、傳動齒輪齒輪軸和殼體等經(jīng)過激光仿形熔覆技術(shù)和快速成形技術(shù)修復后，就可恢復到原有新件的技術(shù)指標。

　激光熔覆工藝發(fā)展現(xiàn)狀及前景分析

　　激光熔覆（ 亦稱激光堆焊） 是指以不同的添加方法在被熔覆的基體上放置選擇的涂層材料，經(jīng)高能密度激光束輻照加熱，使之和基體表面熔化，并快速凝固，從而在基材表面形成與其為冶金結(jié)合的表面涂層的工藝過程。激光熔覆具有如下優(yōu)點：

　　1） 激光束的能量密度高， 加熱速度快，對基材的熱影響較小，引起工件的變形小；

　　2） 控制激光的輸入能量，可將基材的稀釋作用限制在極低的程度（一般為2%-8%），從而保持了原熔覆材料的優(yōu)異性能；

　　3） 激光熔覆涂層與基材之間結(jié)合牢固（冶金結(jié)合），且熔覆涂層組織細小。這些特點使得激光熔覆技術(shù)近十年來在材料表面改性方面受到高度的重視。

　　大面積激光熔覆工藝方法主要有兩種：多道搭接和多層疊加，即從橫向和縱向兩個方向進行的加工處理。多層疊即先在基體上進行第一次熔覆，然后在熔覆后的涂層上進行二次粉末預(yù)置，待粉末干燥后進行第二次熔覆，按此方式繼而完成多層熔覆，不同層可以預(yù)置不同的粉末，從而達到不同的預(yù)期效果。