一、激光熔覆材料

激光熔覆材料是關乎激光熔覆層表面是否表現出優異的耐磨性、耐腐蝕性及抗氧化性等物理特性的關鍵影響因素。主要由于激光熔覆材料中的合金元素種類及含量決定著表面熔覆層的熱膨脹系數、導熱性、流動性等一些物理特性和熔覆層組織成分物象種類、數量，而這些物理特性及組織成分最終影響著熔覆層質量、性能及缺陷等問題。

激光熔覆層的質量好壞與選擇的粉末材料種類密切相關。因不同種類的合金粉末具有不同的性能及性質，通常激光熔覆再制造技術要求合金粉末材料與基體材料之間具有相似的熔點、熱膨脹系數等物理性質，以保證熔覆過程中兩者潤濕性和匹配性。若熱膨脹系數相差較大的兩種材料結合，在界面處易產生較大內應力，使熔覆層產生裂紋，嚴重情況下甚至開裂、脫落。而自熔性合金粉末因其良好的力學性能、成型性及與基體結合良好的匹配性被激光熔覆再制造技術廣泛使用。

攪拌設備的葉片和襯板表面要具有良好的耐磨、耐腐蝕性能方可經受起磨粒磨損、撞擊磨損、堿性腐蝕等使用工況。

二、工藝參數對激光熔覆層影響

激光熔覆是利用高能量激光將霧化合金粉末快熔快凝，同時具有流動、傳質、傳熱現象的冶金過程。在工藝參數影響激光熔覆層質量因素中，對熔覆層質量和性能起關鍵作用的主要包括激光功率密度，送粉速度，掃描速度，搭接率等。這些參數的綜合協調作用下才能確保熔覆層具有較好質量，最為直觀的不會出現氣孔、裂紋等宏觀缺陷。

（1）激光功率密度是激光熔覆層熱量輸入的核心控制參數，對激光熔覆層寬度、厚度和稀釋率都有較大影響。隨著激光功率密度增加，熔覆層的厚度、寬度和稀釋率都增加。

（2）掃描速度是指激光光斑在工件上的移動速度，對激光熔覆效率和熔覆的厚度起著關鍵作用。隨著掃描速度的提高，雖然提高了熔覆效率，但代表著光斑在工件表面停留時間降低即單位時間接收的能量減少，熔池存在時間減少，熔覆層冷卻速度增大，產生氣孔裂紋傾向增大，同時參與形成熔覆層粉末減少，熔覆層的厚度下降。掃描速度過大會造成熔覆層厚度較薄，達不到產品的工業應用標準，影響產品最終使用性能。

（3）搭接率是影響激光熔覆效率和熔覆層平整度的關鍵工藝參數。減小搭接率可以一定程度上提高熔覆效率，但會使兩搭接熔覆層之間形成小的溝壑，導致熔覆層表面不平，平整度降低。搭接率增高雖然可以提高熔覆層平整度，但會造成熔覆效率降低，搭接處出現裂紋氣孔缺陷的幾率增加，因此需要選擇合適的搭接率在保證熔覆層平整度的同時提高熔覆效率。

（4）送粉速度對熔覆層厚度影響尤為明顯。在不改變其他工藝參數的條件下，提高送粉速度會使熔覆層厚度增加，但過多粉末輸送到熔池內，使合金粉末熔化不充分，一方面導致粉末利用率降低，造成粉末浪費；另一方面粉末出現黏接現象，影響熔覆層表面成型質量。在實際生產過程中，應嚴格控制送粉速度，在保證熔覆層厚度滿足要求的前提下適當降低送粉速度，有效防止粉末因未熔化而浪費。

（圖為石油開采設備加工前后對比）

綜述所述，激光熔覆再制造技術要獲得高質量的熔覆層，需要綜合考慮各工藝參數對熔覆層的作用，合理搭配，消除各因素的相互影響，進而制備出組織致密、表面無缺陷、性能優異激光熔覆層。