A Method of Crack Control in Laser Cladding Process with Changing Power Density Distribution of Laser Beam

Influence of Laser Spot Diameter on Cladding Layer Cracking

“…被 熔 化 ， 并 快 速 凝 固 后 形 成 稀 释 度 极 低 且 与 基 体 成 冶 金 结 合 的 表 面 涂 层 。 它 可 以 显 著 改 善 基 层 表 面 的 耐 磨 、 耐 蚀 、 耐 热 、 抗 氧 化 等 性 能 ， 从 而 达 到 材 料 表 面 改 性 或 破 损 修 复 的 目 的 [1][2][3] ， 该 技 术 已 广 泛 应 用 于 航 空 航 天 、 汽 车 制 造 、 重 型 机 械 、 工 业 机 床 、 生 物 医 疗 等 领 域 ， 并 创 造 了 显 著 的 经 济 效 益 。 目 前 ， 激 光 熔 覆 技 术 的 发 展 日 渐 成 熟 ， 但 激 光 熔 覆 层 的 裂 纹 缺 陷 问 题 仍 未 得 到 很 好 地 解 决 ， 这 严 重 影 响 了 产 品 的 质 量 和 寿 命 。 研 究 表明， 导致激光熔覆层产生裂纹的因素较多， 其中主要与熔覆材料以及熔覆工艺参数选择的匹配度有关 [4][5] 。 当材料选择不合适以及成形工艺匹配不佳时， 由于材料的融化、 凝固和冷却都是在极快的条件下进行的， 容 易在熔覆层的表面、 体内以及熔覆层与基体的界面处形成裂纹。在激光熔覆的各工艺参数中， 激光功率、 光 斑直径、 熔覆速度、 送粉速度、 扫描速度和预热温度均会影响熔覆层裂纹的数目及开裂程度。文献 [6][7][8][9][10]分 别研究了激光功率、 熔覆速度、 送粉速度和扫描速度对熔覆层裂纹的影响， 并提出了一些控制裂纹的有效方 法 。 朱 贤 刚 等 [6]…”