激光熔覆技术面临的三大挑战

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2023-09-13 14:09:47

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　激光熔覆技术是在基体表面添加熔覆材料，利用高能量密度的激光束将其与基体表面的薄层熔合在一起，在基体表面形成冶金结合的熔覆层。 　　激光熔覆可以达到表面改性或修复的效果，因此可以有效延长工业、能源、军工、机械相关制造工厂和再制造等领域生产设备的使用寿命。 　　激光熔覆技术是一种高度经济的技术，可以在廉价的基体上制备性能优异的合金，不仅可以降低成本，还可以节省稀有材料。目前，我国激光熔覆技术走向激光熔覆工业应用的中级阶段，但仍需面临多方面问题的挑战。 　　1、激光熔覆材料体系有待完善 　　目前，激光熔覆专用的增材体系少，对于激光熔覆层的质量评价也没有完整、统一的评价指标，只有开发出更多的激光熔覆专用增材体系，提高熔覆层的评价和应用标准，才能真正实现激光熔覆技术的推广应用，实现资源的优化配置。 　　2、成本问题仍需关注 　　虽然激光熔覆技术的粉末成本较低，但激光熔覆的实际成本一直是困扰企业的难题。大多数激光加工企业也无法立即接受单一产品加工成本较高的激光熔覆技术，并对激光熔覆产品的性能持产生怀疑态度，这极大地制约了激光熔覆技术的发展。虽然激光熔覆具有诸多优点，前景广阔，但也注定了它的发展道路是曲折的，还有很长的路要走。 　　3、应用水平/规模需要适应市场需求 　　激光熔覆技术的理论和应用基础研究目前多集中在材料科学与工程方向。但作为一种典型的制造工艺技术，该技术与工程对象相结合的应用基础研究相对薄弱。例如，在大面积激光熔覆中，熔覆层容易产生裂纹，这仍然是一个非常棘手的问题。由于“高温、快冷”的工艺特点，熔覆层应力集中、开裂倾向较大，严重影响了激光熔覆技术的工程应用。从裂纹的角度出发，分析裂纹的形成机理。 　　目前，激光熔覆的应用水平和规模暂时不能满足市场的需求，产学研脱节也是影响激光熔覆工程应用效果的主要原因。

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