一.激光熔覆
激光熔覆是指在熔覆基体表面以不同方式添加激光熔覆材料，以激光束为热源，将熔覆材料熔化凝固到基体表面，制备与基体呈冶金结合的表面涂层，从而实现材料表面改性和产品表面修复的过程。激光熔覆技术可以在廉价的金属基体表面制备高性能涂层，具有很高的经济效益，得到了广泛的关注和研究，发展迅速。广泛应用于机械设备和重要零件的表面强化和损伤修复。
与传统表面处理技术相比，激光熔覆制备的涂层组织均匀致密，晶粒细小，热输入小，稀释率低，具有良好的应用前景，但也存在一些问题。传统激光熔覆的稀释率往往在10%以上，熔覆层需要达到一定的厚度才能达到有效的保护效果，且表面粗糙度较高，需要后续的车削和磨削才能投入使用，造成材料浪费。在激光熔覆过程中，激光能量主要作用于基体表面的熔池，增加了激光能量对基体的热输入，可能导致较大的应力和裂纹。同时，传统的大面积激光熔覆生产效率低，极大地制约了激光熔覆技术的应用和推广。
2.高速激光熔覆
高速激光熔覆技术采用同轴送粉方式控制粉末在熔池上方的激光束会聚，使大部分激光能量直接作用在激光粉末上，熔覆粉末在到达熔池前处于熔融或半熔融状态，从而减少粉末在熔池中的停留时间，减少对基体的热输入，大大提高熔覆效率和粉末利用率。
其特殊的模块化设计大大降低了使用成本，使磨损零件的更换变得极其简单，并保证了工艺的可重复性。喷嘴尺寸也可以根据维护位置灵活调整。新研发的超高速激光熔覆加工头，通过特殊光路调节系统的设计，实现了光与粉末在空间的理想相互作用，使粉末熔化更稳定，能量利用更高效。涂层的表面粗糙度更低，表面更光滑。
目前，高速激光熔覆技术已经得到了市场的高度认可，用高速激光熔覆取代普通激光熔覆将成为行业技术发展的必然趋势。然而，激光熔覆是一个复杂的过程。为了帮助广大高速激光熔覆用户快速掌握工艺，国盛激光特此将高速激光熔覆工艺的知识点以及各种工艺问题产生的原因总结如下：
1.高速激光熔覆的工作原理。
高速激光熔覆是利用高能激光束熔化空气中的金属粉末，同时熔化基体形成熔池。熔融粉末与熔融基质结合后，迅速冷却形成冶金结合涂层。
2.高速激光熔覆工艺的关键参数及其对熔覆效果的影响。
(1)激光功率
功率直接影响单位时间可以熔化的粉末量和涂覆效率。在其他工作参数确定的情况下，过低的功率可能导致粉末熔化不完全，打磨抛光后产生麻点，结合力不足，涂层硬度低；如果功率过大，可能是熔槽熔化过度，导致表面出现斜褶皱。
(2)粉末进料速度
当粉末遇到激光时，会吸收激光能量。粉末量越大，吸收的激光能量越多。粉末量过大，激光能量不足，涂层不能完全熔化，抛光后出现凹坑，基体不能熔化，涂层与基体不能实现冶金结合，导致涂层脱落。粉末量大，粉末利用率低；粉末消耗少，粉末利用率高。
(3)线速度
线速度越大，包层越薄，尺寸越小
台阶越小，研磨比越大，涂层表面越细。台阶越大，重叠率越小，涂层条纹越明显。步骤将影响稀释率。步进小时，照射在基板上的激光能量小，稀释率低。当台阶大时，照射在基板上的激光能量大，稀释率高。
(5)空运率
气体有两个作用，一是输送粉末，二是保护高温涂层不被氧化。送粉量太小，容易堵粉；送粉风量过大，送粉速度过快，喷涂量大，粉末利用率低。一般来说，氩气比氮气的保护性更好，镀膜质量更高。
(6)喷嘴的高度
喷嘴太高，粉末发散大，粉末利用率低；如果太低，熔覆时喷嘴容易粘粉。
3.分析了高速激光熔覆过程中存在的问题及其原因。
(1)剥皮
这是因为基体没有形成熔池，粉末和基体之间没有冶金结合。可能的原因有：电量低；粉太多；线速度太快；工件表面有油污或电镀层。
(2)裂缝
涂层产生裂纹的原因有：基体硬度过高(淬火、渗碳/氮)；基体具有疲劳层；粉末的硬度太高。镍基粉末容易开裂；当高硬度粉末被多层包覆时，也可能出现裂纹。
(3)气孔
涂层中产生气孔的原因是：基体上的铁锈和油污；粉末中有杂质；粉末流动不稳定；粉太多；动力不足；或者线速度过大。
(4)浮粉多，涂层无金属光泽。
可能的原因有：粉太多；功率太低；线速度太快；喷嘴高度太高；激光光斑太小；镜头污染等。
(5)抛光后出现麻点。
可能的原因有：动力不足；粉太多；线速度太快等。
(6)涂层中出现斜皱纹
可能的原因有：权力太大；熔池温度过高；粉末过度液化。
(7)将粉末粘在喷嘴上。
可能的原因有：喷粉量过高；铜头温度过高；喷嘴工作距离太低，喷嘴表面太粗糙或被污染(建议抛光)。涂布头的偏心放置有利于减少粘粉现象。
(8)粉末堵塞
可能的原因是：粘粉没有及时清除；粉末流动性差；粉末中有杂质或粉末潮湿(需要干燥)。各种方式给粉时，给粉不均匀是堵粉的重要原因。
(9)涂装时有嘶嘶声。
可能的原因有：粉末被污染；湿粉；衬底不干净等。功率过大还会导致熔池金属气化，产生包壳噪音。这些问题会影响涂层的耐腐蚀性。
(10)覆层火花飞溅
可能的原因有：线速度过大；功率密度过大；功率和粉末数量不匹配；气体流量过大等。
(11)粉末流动不稳定，导致涂层不均匀。
粉末流量不稳定的原因有：刮刀磨损严重；送粉通道堵塞；气流太小；送粉器密封圈密封不良或送粉管损坏，导致漏气。
(12)涂覆效率降低(涂层厚度变薄)
可能原因：防护眼镜污染；刮刀磨损；工作距离不合适；出粉孔大，粉末流变性粗糙；激光功率下降等。审核编辑黄浩宇
