质量优势 技术特质 适用材料 实际应用

1．淬火零件不变形 激光淬火的热循环过程快 中碳钢 大型轴类

2．几乎不破坏表面粗糙度 采用防氧化保护薄涂层 模具钢 各种模具

3．激光淬〇火不开裂 精确定量的数控淬火 冷作模具钢 模具、刃具

4．对局部、沟、槽淬火 定位精确的数控淬火 中碳合金钢 减振

5．激光 淬火清洁、高效 不需冷却介质 铸铁材料 发动机汽缸

6．淬火硬度比常规方法高 淬火层组织细密、强韧性好 高碳合金钢 大型轧辊

工业激光制造领＠域，激光熔覆是一种表面改性技术，又叫激光熔敷或激光包覆。激光熔覆通过在基材表面添加熔覆材料，并利用高能密度的激光束使之与基材表面薄层一起♀熔凝的方法，在基层表面形成与其为冶金结合的添料熔☆覆层。

具体来说激光熔覆技术是指以不同的添料方式在被熔覆基体表面上放置被选择的涂层材料经激光辐照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，与基体成冶金结合的表面涂层，显著改善基层表面的耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化∮及电气特性的工艺方法，从而达到表面改性或修复的目的，既满足了对材料表面特定性能的要求，又节约了大量的贵重元素。

激光熔覆技术是一种经济效益很高的新技术，它可以在廉价金属基材上制备出高性能的合金表面而不影响基体的性质，降低成本，节约贵重稀有金属※材料。与堆焊、喷涂、电镀和气相沉积相比，激光熔覆具有稀释度小、组织致密、涂层与基体结合好、适合熔覆材料多、粒度及含量变化大等特点，而且可控性好，可实现三维】自动加工，加工质量高。因此，激光熔覆技术应用前景十分广阔，而且世界上各工业先进国家对激光熔覆技术的研究及应用都非常重视。

2、激光熔覆市场前景

激光熔覆技术已经取得一定的成果，正处于逐步走向工业化应用的起步阶段。今后的发展前景』主要有以下几个方面：

1.熔覆＠ 材料的设计与开发。

2.激光熔覆的基础理论研究。

3.理论模型的建立。

4.激光熔覆设备的改进与研制。

5.激光熔覆的快速成型技术。

6.熔覆过程控制的自动化。

3、激□光熔覆技术存在的难题

激光熔覆层质量的优劣评价，主要从两个方面来考虑。

一、是宏观上，考察熔覆道形状、表面不平度、裂纹、气孔及稀释率等；

二、是微观上，考察是否形成良好的组织，能否提供所要求的性能。此外，还应测定表面熔覆层化学元素的种类和分布，注意分析过渡层的情况≡是否为冶金结合，必要时要进行质量寿命检测。

研究工作的重◣点是熔覆设备的研制与开发、熔池动力学、合金成分的设计、裂纹的形成、扩展和∴控制方法、以及熔覆层与基体之间的结合力等。

激光熔敷技术进一步应用面临的主要问题是：

光熔敷过程的¤检测和实施自动化控制。

激光熔覆技术在国内尚未完全实现产业化的主要原因是熔覆层质量的不稳定性。激光熔覆过程中，加热和冷却的速度极快√，速度可达1012℃/s.由于熔覆层和基体材料的温度梯度和热膨胀系数的差异，可能在熔覆层中产生多种缺陷，主要包括气孔、裂纹、变形和表面不平度.

激光熔覆层的开裂敏感性，仍然是困扰国内外研究者的一个难题，也是工程应用及产业化的障碍，虽然已经对裂纹的形成ξ　扩进行了研究，但控制方法方面还不成熟。相信在未来卐，我国的工业激光技术也能突破技术难题，为中国制造点赞！

说起激〗光热处理，我们大家应该都不陌生因为我们大家都听说过。实际上，激光热处理技术作为一科榃代高频热处理的技术,不仅适业领域,如冲压模具、注塑模具、汽车配⌒件等,还适用于造船、钢、机械、电子产业等广泛领域,且其适用苑围逐渐扩展至需经局部性热处理而提升产品硬度及强ぷ度的多个领域。

热处理”是指通过加热于金属材料,以多种方式改金属材料的組织或性质的方法。尽管敫光热处理技术在诱导表面组织的变化方面类似于现有的高频热处理方法,但激光热处理方法有更多优点,例如,经激光热处理后,母材的★尺寸变化几乎为零,且因构成更致密的组织而使表面硬度变得更高无需另行冷却工程。激光热处理技术还能针对所需的部进行选择性热处理,如三维形状的机械配件及模具产品、切]的刀刃未端耑部分等。同时,通过采用高温计实时测量和控制母材的表〇面温度,可在大批小批生产工程中获得稳定的热处理♀质量。 

经激光热处理后,表面硬度会根据母材含碳量的不同而有所不同,通常保持在>5365Hc的水平,有效硬化Ψ深度约为0.8^1.5m,硬化幅度按激光功率调整为几毫米至几十毫米。到2000年初为止,主要用于激光热处理工程的为二氧化↘碳激光器,但囯前随着多种高功率激光器的开发,对金属【材料的吸收率更高的高功率激受青睐,包括半导体激光器、碟片激光器、光纤激光器生热处理而提升产品硬度及强度的多个领域。

就激¤光金属热处理技术的基本原理而言,通过将高能量密度的激光束照射到金属材料的表面上,将母材温度急剧上升至母材快要达到温廚寸◣为止,并重新急剧冷却之,由此诱导其表面的组☆织变化。照射到母材表面上的激光朿会转换为热能,使母材表面加热,并通过利用母材的热传导特性重新使其降温，使终提升材料的硬度及强度。

激光熔覆技术及再制造加工技术对现代工业发展有着重要的填补空白和提升技术水平的作用，可以对磨损∞零部件的修复处理和表面改性，用于新件的制造和再制造以提高表面的硬度、耐磨性、耐腐蚀ω　和抗疲劳、耐高温等性能，提高材料的使用寿命，其中激光再制造是制造与修复、回收与利用、生◆产与流通的有机结合。激光淬火汽车零部件再制造产品主要用于维修，既能提高维修技术质量，又能提高维修效率和效↑益。国外经验表明，当再制造零部件占维修配件市场的】65％时，汽车维修速度将增加8倍。发展再制造产业还能使制造企业有能力投入更多精力进行新产品研发和设计，形ㄨ成良性循环，对推动我国制造业的产」业结构调整、产品更新换代、技术进步和人员素质提高十分有利。 

我国钢铁冶金设备、汽车、工程机械、机床等社∑　会保有量快速增长，再制造产业发展潜力巨大。2014年我国╱粗钢产量达82269.78万吨，民用机动车保有量达2.64亿辆，其中汽车1.54亿辆，汽车数量仅此于美国居世界第二位，占世界总量的15%，机床保有量超过800万台，工程机械主要产品保有量达611-662万台。其中大量装备在达到磨损周期或报废要求后→将被拆修或者淘汰，新增的退役装备还在大量增加，这些工业条件给激光表面强化及①再制造产业形成新的经济增长点，同时为社会提供大量的就业机会。

加快发展激光表面强化及再制造产业是促进制造业与现代服务业发展的有效途径，目前在国々内大小企业使用激光表面强化及再制造加工技术和设备◣的数以万计，并且近期几年随着国外大功率激光器和熔覆器件大量的引进，各个行业对该技术的需求急剧增大，另外，随着当今科技∴的不断进步，各个领域设备、器件的性能将进¤一步提高，对材料的要求也越来越高，国家发改委、工信部对资源再生利用、绿色制造等应√用的大力支持，激光表面加工技术的进一步完善和发展将会迎来崭新的面貌。