金屬激光切割機表面合金化與熔覆

激光表面合金化，即當激光束掃描添加了金屬或合金粉末的工件表面時，工件表面和添加元素同時熔化；而當激光束撤出后，熔池很快凝固而形成一種類似極冷金屬的晶體組織，形成具有某種特殊性能的新的合金層。激光表面合金化所需的激光功率密度比激光相變硬化所需的高得多。激光和進化的深度由激光功率密度和工件移動速度決定。

激光表面熔覆的工藝過程與激光表面合金化的相似，但卻有原則上的區(qū)別：激光熔覆不是把基體上的熔融金屬作為溶劑，而是將另行配置的合金粉末熔化，使其成為熔覆層的主體合金，同時基體合金也有一薄層熔化，與之結合。激光熔覆層合金體系，具備基體所沒有的高性能，從而擴展了金屬表面強化技術。

在激光加工技術中，諸如激光熔覆，激光表面合金化以及激光表面非晶化等工藝過程均伴隨有傳質過程。傳質是指物質從物體和空間某一位置遷移到另一位置的現(xiàn)象。在激光表面合金化的過程中：
激光作用時間很短，整個傳質包含激光作用下的傳質和激光結束后熱滯期的傳質兩個階段。顯然，在極短時間內進行傳質遠遠地偏離了平衡條件，因此由傳質產生的溶質會在分布。
傳質是在很大溫度梯度下進行的。在很大的溫度梯度下，不但溶質原子的化學為出現(xiàn)差值。化學位差值和濃度梯度都是液體擴散傳質的推動力。
傳質過程中有表面張力梯度的作用。當激光使材料處于溶體狀態(tài)是，由于溫度梯度和濃度梯度共存，在熔體中將出現(xiàn)表面張力梯度，它將促進熔體的對流與傳質。
4.在激光熔覆和表面合金化以及激光焊接過程中都涉及到材料的熔化，故在激光作用下存在傳質過程。由于熔體高溫和表面張力梯度效應，激光作用下的液相傳質具有對流傳質和蒸發(fā)傳質的復合特性。這里將重點說明液相傳質中對流和蒸發(fā)形成的原因。