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曲轴激光熔覆技术

曲轴激光熔覆技术是20世纪70年代随着大功率激光器的发展而兴起的一种新的表面改性技术，是指激光表面熔敷技术是在激光束作用下将合金粉末或陶瓷粉末与基体表面迅速加热并熔化，光束移开后自激冷却形成稀释率极低，与基体材料呈冶金结合的表面涂层，通过选择不同的熔覆材料从而显著改善基体表面耐磨、耐蚀、耐热及电气特性等的一种表面强化方法。此项技术主要用于各种机械零件修复及表面强化。

一种用于汽车发动机曲轴表面进行激光熔覆的方法。所述方法如下：1）以同步送粉的方式，将调配好的镍基陶瓷合金粉末熔覆在曲轴的表面，通过激光束扫描使粉末材料与曲轴表面同时熔化，混合液体合金在室温下通过空冷快速凝固，从而形成一层合金熔覆层。2）通过机械加工方式，使熔覆层表面达到曲轴的装配及工作要求。所述方法具有如下优点：1）提高了熔覆后曲轴表面的强度、耐磨性、耐高温及耐腐蚀性；2）熔覆层变形小，***致密，微观缺陷少，结合强度高，对曲轴表面的稀释率低；3）熔覆层的尺寸和位置可以准确控制，所述的成分可根据工况的需求方便调节；4）延长了曲轴的使用寿命，提高了发动机的整体性能，节约了维修成本。

用于汽车发动机曲轴表面进行激光熔覆的方法，所述的方法进行下列步骤:1)对曲轴的表面进行预处理；2)将镍基陶瓷合金粉末在4～6MM的方形光斑直径和3～10MM/S的线速度条件下采用2000～3000W光纤激光器将合金粉末熔覆在曲轴的表面，熔覆过程中采用惰性气体对熔覆部位进行保护，然后在室温下通过空冷形成一层合金熔覆层；3）利用机械加工的方法将上述的合金熔覆层的表层去除即可加工出表面带有合金熔覆层的曲轴。

激光熔覆技术是激光加工技术的一个重要的应用方面，是一种新型的材料加工与表面改性技术，涉及物理、冶金、材料科学等领域。其研究历史可追溯到20世纪70年代。1974年Gnanamuthu先提出并申请了激光熔覆一层金属于金属基体的熔覆方法；进入80年代，激光熔覆技术已经发展成为表面工程、摩擦学、应用激光等领域的前沿性课题，可以在低成本钢板上制成表面，代替大量的合金，以节约贵重、稀有的金属材料，提高材料的综合性能，降低能源消耗，适用于局部易磨损、剥蚀、氧化及腐蚀等零部件，受到了国内外的普遍重视；到90年代后，相关科学研究与应用开发得到快速发展。