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激光熔覆技术:原理、应用与未来展望——全面解析表面工程的创新进展
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激光熔覆技术是一种表面改性工艺,它利用高能量密度的激光束作为热源,将预先放置在基体材料表面或通过喷粉、送丝等方式连续给入的添加材料(如金属粉末或丝)迅速加热至部分或完全熔融状态。随后,在自身重力和表面张力作用下形成涂层,并与基体材料实现冶金结合。 这项技术具有许多显著优点:首先,由于激光束可以非常精确地控制,因此可以在不影响整个工件性能的情况下对局部区域进行处理;其次,由于加工过程中受热区域小并快速冷却,所以可以极大限度地减少基体变形和残余应力;再者,通过选择不同的添加材料可以显著提高耐磨、耐腐蚀、抗氧化等性能;最后, 激光熔覆还可实现复合材料涂层的制备。 目前激光熔覆技术已广泛应用于航空航天、汽车制造、模具修复及医学器械等领域。例如,在发动机零件上施加耐高温合金涂层以延长使用寿命,在模具表面施加硬质合金来增强抗损伤能力,在人体关节假肢上施加生物活性陶瓷以促进骨组织生长。 随着科学技术的发展和新型添加材料的出现,未来激光熔覆可能会带来更多创新应用,并为各行各业提供更有效率和经济效益的解决方案。
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