激光切割机的激光熔覆技术是指以不同的添料方式在被熔覆的基体表面上放置被选择的涂层材料，经过激光辐射使 之和基体表面一薄层同时熔化，并快速凝固后形成稀释度极低、与基体成冶金几何的表面涂层，从而显著 的改善基体材料表面的耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化及电气特性等的工艺方法。 激光熔覆是一个复杂的物理、化学冶金过程，熔覆过程中的参数对熔覆件的质量有很大的影响。其参 数主要有激光功率。光斑直径、送粉速度、扫描速度等，他们对熔覆层的稀释率、裂纹、表面粗糙以及熔 覆零件的致密性都有着很大的影响，而这些影响都可以从熔池的温度变化中体现出来。 激光功率对熔池的温度有重要的影响。功率越大，熔化的粉末越多，产生气孔的几率也越大，基材升 温也越大，严重时表面层会陷入集体中，形成较深的沟槽；功率小，粉末不能完全熔化，熔体与基材的润 湿性降低，表面张力过高，致使熔体凝聚，也可能产生泪珠状的结果，功率的升高和温度的升高成近似的 线性关系，说明随着功率的增大，熔池得到的激光能量也越大，温度自然升高。 随着扫描速度的增大，熔池吸收的激光能量有所降低，熔池表面温度随之下降。另外在功率一定的情 况下，扫描速度过慢，粉末吸收能量大，会导致熔池变大，溶液也易发生气化，从而影响熔覆质量；扫描 速度过快，容易使粉末不完全熔化，产生飞溅现象，影响熔覆品质。随着扫描速度的增加，熔池中液态金 属的冷却速率也增大，使得在随后的凝固过程中晶核没有充分时间长大，因而随着扫描速度的增加，熔覆 层中的晶粒明显减小，硬度也相应增大。 在相同的工艺条件下，送粉速率增大，透光率随之下降，从而使基体吸收透光能量想密度减小，熔覆 材料加热温度降低，熔覆层组织细化，界面区域减小，界面初生柱状晶生长能力减弱，此现象在扫描速度 较低时较显著。在给定扫描速度下都存在一个临界送粉速率，临界送粉速率随扫描增大而减小，即透光率 随送粉速率增大而减小到一定的程度，以至于不能使基体表秒熔化，此时熔覆层与基体不能达到冶金结合 ，熔覆便不能实现。对应的送粉速率被称为临界送粉速率，在此种情况下，熔覆材料加热温度一般较低， 熔覆材料颗粒不能完全被熔化而形成类似的烧结组织。 光斑直径是指从激光器出来的光束经过光学系统聚焦后照射到扫描线上的圆形光斑大小，研究表明比 能量减小有利于降低稀释率。因此在激光功率一定的条件下，熔覆层稀释率随光斑宽度增加而减小；当扫 描速度和光斑宽度一定时，熔覆层稀释率随激光束功率增大而增大，只有把熔覆比能量控制在一定范围内 ，才能获得品质优良的涂层。 预热是防止熔覆层产生裂开现象的一种有效方法，想用低功率激光束在不送粉的情况下沿不送粉的情 况下沿着轨迹对基材加热，然后用2kw的激光功率，3mm的光斑直径，6.5g/s的送粉速度和8mm/s的扫描速度 研究预热温度对熔池平均温度的影响，表明随着预热温度的增加，熔池温度呈线性上升。 在相同工艺条件下，基体预热将导致熔覆层组织组化，熔覆层与基体结合界面附近柱状晶生长能力增 强，界面附近楚翔条状马氏体，界面区域加宽，这是由于预热使基体熔化量增多且温度提高，降低熔覆层 结晶时的冷却速度，减小界面非自发形核率，界面附近原子互扩散能力加强所致，测试硬度发现，随着预 热温度的升高，硬度有所降低，这是因为熔覆层的冷去时间取决于熔覆层与基体的温度差，而预热能够改 变这种温度差，所以熔点处的温度下降速度小于不预热的情况，因此可以推断出预热温度越高，冷却速率 越小，虽然降低了硬度，但是减小了应力，降低了熔覆层的开裂倾向。而预热温度低，对熔覆层硬度的影 响不大，预热温度越高，熔覆层的硬度明显的降低，这是因为预热后基体的温度更接近熔覆的温度，从而 散热相对缓慢，降低了熔覆层的温度梯度。