怎么抑制激光熔覆裂纹

激光加工件在高能激光束的作用下被快速加热，以高达 106 ～107 K/s 的加热速率将基材表面迅速加热到 105K 以上，通过氩气等惰性气体迅速冷却。但由于激光熔覆层与基体的物理性能存在差异，在这种快速加热和快速冷却的条件下就会产生较大的应力。当应力值超过熔覆层的屈服极限时就会产生裂纹。在实际加工中裂纹作为激光熔覆技术的主要缺陷，严重制约了激光熔覆技术的应用。

怎么才能避免激光熔覆所产生裂纹呢?

一、热处理控制

1、对基材进行预热，温度控制在200-400℃，目的是降低基材和熔覆层之间的温度差。

2、熔覆完成后对产品进行缓冷处理或去应力退火。

二、原材料控制

1、基体材料

基材冶炼和出厂前要求成分和组织均匀，气孔和夹杂等缺陷少。

2、粉末材料

选择韧性较好的熔覆材料。外加合金元素尽量降低B、Si、C的含量。B、Si具有造渣能力，单在熔池中不能及时上浮，夹杂在熔覆层中，增加裂纹敏感性。C能提高材料的硬度和耐磨性，但是比例过高也会使得熔覆层脆性加大。

添加WC，TiN等强化相时需控制好比例，过高的含量容易造成元素分布不均，元素局部富集，应力过大引起开裂。

熔覆前先将粉末进行平铺烘干处理：真空条件下200℃保温2h。

三、熔覆工艺控制

1、调整送粉量，熔覆单层厚度控制在1.0-1.5mm范围内。

2、激光束选择线光斑，使单道熔覆层的宽度尽量宽。

3、微调激光功率，扫描速度，光斑直径，控制粉末最佳融化效果。

4、在保护气氛下进行激光熔覆。

来源：国盛激光