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激光輻照表面納米化技術的應用

閱讀：127發(fā)布時間：2023-5-31

激光輻照表面處理研究較多地集中在激光淬火硬化的表面改性工作上，同時也在激光固溶或激光退火上進行了很多的研究，目前尚無研究人員明確提出使用激光輻照進行金屬零件表面納米化的研究。
但燕山大學的文海燕在她的碩士論文中提到，使用一定功率的激光以特定的工藝參數反復循環(huán)輻照，對Inconel718合金微觀組織性能變化規(guī)律的研究過程中，在某一組處理參數下，Inconel718材料表層出現納米晶粒結構。如圖1所示。

激光重熔（激光熔凝）表面納米化技術

激光重熔一般是指，用高能聚焦激光束將零件表面熔化而不加任何其他成分，以基體表層的快速融化和凝固細化晶粒、消除缺陷，達到表面組織改善的目的。
激光重熔作為一種表面工程技術，已有大量的研究人員做過相關研究工作，研究指出通過激光重熔處理能夠顯著提高材料的表面硬度、抗腐蝕能力和磨損性能,但作為表面納米化技術尚無人單獨明確提出。
吉林大學 Chengtao Wang、Peng Zhang分別在其論文中提到使用激光重熔處理GCr15、H13鋼得到納米晶粒組織這一事實。
他們的做法是，如圖2所示，將試件放在盛有去離子水的容器中，調整水量可調整液面到被處理面的距離，然后用Nd:YAG激光以一定的工藝參數進行試件表面重熔。其結果如圖3、圖4所示。

 激光熔覆表面納米化技術

激光熔覆亦稱激光包覆或激光熔敷，激光輻照和激光重熔都是直接處理基體材料而不添加其他材料，但激光熔覆是通過在基材表面添加熔覆材料，并利用高能量密度的激光束，使之與基材表面薄層一起熔凝的方法，在基層表面形成與其為冶金結合的添料熔覆層。


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