激光熔覆也叫激光熔敷或激光包覆，它是改变材料表面特性的一种重要方法, 它是通过在基材表面添加熔覆材料，利用高能量密度激光束将不同成分和性能的合金与基材表层快速熔化，从而在基材表面获得较高的表面硬度，良好的耐磨损、耐腐蚀，耐高温等性能。近年来，激光表面熔覆技术发展迅速，成为材料表面加工领域的前沿。
    接下来就简单介绍一下激光熔覆的应用及如何加工制造或修复后的激光熔覆工件。
一、激光熔敷的熔敷材料及特性
    （1）熔覆材料: 目前广泛应用的激光熔覆材料主要有：镍基、钴基、铁基合金、碳化钨复合材料。其中以镍基材料应用多，与钴基材料相比，其价格便宜。
    （2）激光熔覆的特性：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，因此激光熔覆技术应用前景十分广阔。
二、激光熔覆的涂层类型
    激光熔覆的涂层类型激光熔覆的涂层类型主要有耐磨涂层、耐蚀涂层和热障涂层3大类。由于热障涂层还在研究中，故本次主要介绍耐磨涂层和耐蚀涂层。
    （1) 耐磨性能：在自熔合金粉末中加入TiC，SiC，B4C，TiN等各种高熔点的超硬陶瓷颗粒激光熔覆后形成的复合涂层中，由自由碳化物或硼化物相强硬化的合金相与极硬的硬质相匹配，使熔覆层的硬度和耐磨性得到了显著提高。
    （2) 耐蚀涂层：主要以镍基、钴基自熔合金或不锈钢及以它们为基的金属陶瓷复合涂层材料为主。以镍基自熔合金和不锈钢为基的含SiC等颗粒的复合涂层具有良好的耐腐蚀性，以钴基自熔合金为基的硬面合金涂层则显示出良好的抗热气蚀和冲蚀能力。
三、激光熔覆的应用
    激光熔覆技术经过半个世纪的发展，已完全从实验室进入到实际工业应用, 在汽车工业、航空航天工业、石油等行业中应用广泛。激光熔覆的应用主要表现在三个方面：一是在制造工件过程中采用激光熔覆技术改变工件或材料的表面性能，如燃汽轮机叶片，轧辊，齿轮等；二是针对磨损严重或出现问题的工件进行修复，如转子，模具等。三是：快速原型制造。利用金属粉末的逐层烧结叠加，快速制造出模型。
    下面简单介绍两种行业是如何采用激光熔覆技术制造或修复工件的。
（1）汽车行业
    汽车变速器的故障主要出现在齿轮，轴类，壳体等零部件的失效，其中大部分主要是零部件的表面磨损。其中齿轮、轴类材料有20CrMoTi等，壳体材料有HT200，HT250等；其他一些零部件有采用40Cr材料。
    采用同步式激光熔覆，工艺为基体熔覆预处理—送料激光熔化—后热处理—精加工。激光熔敷修复后的一轴齿轮硬度在HRC55-58之间，中间轴的硬度达到HRC55-58。
（2）阀门行业
    阀门在使用过程中，其密封面长期处于介质之中并受到介质的冲刷和腐蚀。其阀门密封面的强化和修复是比不可少的。采用激光熔覆工艺对高参数阀门密封面进行强化处理或修复，与传统工艺相比，密封面质量明显提高，耐摩擦磨损、耐腐蚀性能更优越等一系列优点。
    采用激光熔覆技术和等离子喷焊做对比，（1）相同的焊材，激光熔覆硬度高于等离子喷焊20%～40%；（2）激光熔敷的成品率高与等离子喷焊；（3）激光熔覆的稀释率低于等离子喷焊；（4）相同的基层材料，激光熔敷的耐磨性和耐腐蚀性均高于等离子喷焊。
    经激光强化的阀门具有更好的耐摩擦磨损、耐冲蚀和耐腐蚀等性能，寿命明显提高，减少了因阀门密封面事故造成的停产损失，阀门使用量减少，提高了生产线的安全性与可靠性。
四、激光熔覆后的工件如何加工
    激光熔覆后的工件硬度一般在HRC50以上，有的甚至高于HRC70。对于此类零部件采用的加工方法有磨削和车削，对于以下复杂零部件，磨床没有相对应的磨床进行磨削，并且磨削效率低，影响加工效率，故激光熔覆件常采用车削加工。
    车削激光熔覆件的刀具材料必须要有较高的硬度，良好的耐磨性和抗冲击性能。目前市面的刀具材料有硬质合金刀具、陶瓷刀具和立方氮化硼刀具，硬质合金刀具和陶瓷刀具的性能相信很多人都很了解，就不再次陈述，所以硬质合金刀具只适合HRC45以下的工件，故不适合车削激光熔覆件，陶瓷刀具只能小进给量小吃刀深度的加工，并且如遇到激光熔覆熔接点或者凸点时易崩刀。立方氮化硼刀具多为焊接式立方氮化硼刀具（如下图），同样不能大余量车削，不能断续切削。

    随着刀具行业的不断研究、实践，我国yth206游艇会官网研制出可大余量车削激光熔覆件的刀具—非金属粘合剂立方氮化硼刀具BN-S20牌号（如下图）。立方氮化硼刀具BN-S20牌号采用非金属（陶瓷）作为粘结剂，不仅保留了传统CBN刀具的硬度和耐磨性，而且提高了立方氮化硼刀具的抗冲击韧性。

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    下面简单介绍一下yth206游艇会官网立方氮化硼刀具BN-S20牌号车削激光熔覆件的切削参数。
五、yth206游艇会官网立方氮化硼刀具BN-S20牌号车削激光熔覆件的切削参数

        加工零件：液压支柱
        加工材料：27SiMn（激光熔敷后的表面硬度HRC55左右）
        加工工序：半精加工和精加工
        刀具牌号：BN-S20 CNMN120712
        切削参数：ap=1mm，Fr=0,15mm/r，Vc=145mm。
        加工方式：干式切削。
    加工效果：华菱立方氮化硼刀具BN-S20牌号与硬质合金刀具相比，不仅提高加工提高，降低生产时间，节约加工成本，而且工件表面光洁度达到Ra0.4，刀具寿命长。
六、总结
    随着现代技术的迅速发展，运营商对工件的使用性能和寿命提出更高的要求，机械制造行业通过激光熔敷技术使工件获得较好的表面性能，从而提高工件的使用寿命。但采用激光熔敷修复后的工件曾一度影响到机械制造行业的加工效率，这对刀具行业来说只要不断与时俱进，研制出高质量、高性能、高效率的刀具材料或刀具牌号，就能占据市场及推动中国机械制造行业的发展。