的影 响。在 激光 扫描速 度ｖ ｌ ＝ ｍｍ／、激光 光斑 半径 ０ ｓ
２
嚣
婴， 燕
厅 ２０ｍｍ、激光功率分别为Ｄ＝ ０Ｗ和０ １ ０ ＝． １１ Ｏ ＝ ０ ２
Ｗ 条 件 下的 试验 结 果见 图２ 结 果表 明 ，在 激 光扫 描 。
速度和激光光斑半径不变的情况下 ，随着激光功率的
压缩 ，能量 集 中 ，离 子 束横 截 面 的能量 密度 可 以提高 到 １ Ｏ Ｗ ／ｍ ０ ～１ 。 ｃ ，弧柱 中心温 度 可升 高 到 １ ０ ５０ ０
—
３ ０ Ｋ。 ３ ００
图１ 为等离子喷涂原理 图，图中右侧是等离子发
生器。钨极与前枪体之间有一段距离，电源的空载 电
增 加 ，激光 温度 最高 点升 高 ，熔 池 的宽度 变 大、 深度
增加 。
２
熔池 深度／ ｍｍ
（ ）对熔 池深 度 的影响 ａ
在Ｏ＝ ０Ｗ 、Ｒ ２０ ｍｍ、 激光 扫 描速 度 分 １１ ０ ＝ ．
２
别 为ｖ ＝ｌ ｍｍ／和 ｖ ６ ｍｍ／条 件下 的试验 结 果见 图 ０ Ｓ ＝ Ｓ
Ｎ３ 种压缩作用 ，温度升高、喷射速度加大。与此同 时 ，喷涂粉末由送粉管输送到前枪体中，粉 末在等离
子焰 流 中被加 热到 熔融 状态 ，在 高速 气流 的作 用下 撞 击到 工件 的表面 ，并发 生塑 性变 形粘 附在工 件表 面 。 各熔 滴 之间依 靠塑 性变 形而 互相 结合起 来 ，随着 喷涂 的继 续 ，在 零件 表面就 获得 了一 定厚度 的喷 涂层 。
０
Ｏ２ ８
０５ ．６
０． ４ ８
１１ ．２
１４０ ．
熔 池深度／ ｍｍ
（ ）对熔 池深 度的影 响 ａ
＼ ｆ 挺 莓稠
２ ２ １ １
２
２
， 聩 蜒 ＼ １
图１ 等 离子 喷涂原 理 图
２ 激光参数对温度场分布 的影响
Ｏ ０．４ ４ ０８ ．８ １３ ．２ １７ ．６ ２２ ，０
工艺也要 求不断地 改进。另外 ，对涂 层的组织结构 、性 能和形成机理的研究也在逐步深入地进行。 激光 熔覆是 利用 高 能密度 的激 光 束 ，使 不 同成 分
和性 能 的合金 与基 体表 面 快速熔 化 ，从 而在 基体 表面
１等 离子喷涂原理
等离子喷涂是 以等离子弧为热源的热喷涂。等离 子弧是一种高能束热源 ，电弧在等离子喷涂枪中受到
的凝 固过程 。
层 的抗 石击 性能 有很 大改 善 ，并 且 非常稳 定。
（ 新 工 艺要 求在 电泳烘 干 室 和 中涂 喷涂 室 之 ２）
间增加一道人工喷涂抗石击涂料的工序 ，导致成本增
２ 结 论
（ 新 工 艺很 容 易 实现 ，能 行 之 有效 地解 决 现 １】
加 ，因此 综合 考虑 后 ，决定 只在 容 易受 到石 击的车 身
部位喷涂抗石击涂层即可。 圈
生产面临的问题。
２ １ 年第５ ０ ０ 期 汽 车Ｔ艺与材 料 Ａ ＆ １ ＴＭ ｌ ３ Ｉ
生 严 懊 场 ± 产
气体 被 电离成 为等 离子 体 。引燃 后 的增 加 ，激光 温度最 高点 降 低 ，熔 池的宽 度 变大 、深度减 小 。
激光熔覆就是加热—熔化一凝固一 冷却的过程 ，其 中包含着相变 。无 论哪种相 变传 热模型 ，当温度跨越相 变区间时 ， 层材 ｆ￣ 会吸收或放 出大量 的潜热。 涂 ｑ ． Ｌ
２
熔池 宽度， ｍｍ
（ ）对熔 池宽度 的影 响 ｂ 图２ 激光 功率对 熔池 大小 的影 响
为考察激光参数对熔覆效果的影响，采用不同的 激光参数进行了试验。首先考察激光功率对熔池深度
１
３ 。结果表 明，在激光功率和激光光斑半径不变的情
况 下 ，随着 激 光扫描 速度 的增 加 ，激 光温度 最 高点 降 低 ，熔 池 的宽度 变小 、深度减 小 。 在Ｄ＝ ０ 、 ＝ Ｏｍｍ／、激 光 光斑 半径 分 １１ ０Ｗ １ ｓ 别 为Ｒ ２０ｍｍ￣Ｒ １５ｍｍ条件 下 的试 验结 果见 图 ＝． １＝ ． ］
体 结合力好 的冶金成分熔 覆层 ，熔覆后 的涂层性能 明显 提高。
■ 吉林 建筑 工程 学 院 宋 非非 董云 峰
● 吉林 大学 曲兴 田
等离子 喷涂是继 火焰 喷涂 之后大力发展起来的一种
新型、多用途的精密喷涂方法。等离子喷涂具有超高温 特性，能够喷涂高熔点的涂层材料；涂层致密 ， 粘结强 度高；涂层材料不易氧化。在基体材料表面采用等离子 喷涂工艺制备涂层，能够大幅度提高基体材料的耐磨、 耐蚀、抗氧化和热冲击性能。随着科学技术的发展 ，对 涂层材料性能的要求不断提高，与此同时，涂层的制备
生 产 琐 猛’
等离子喷涂涂层激光熔覆处理技术 的研 究
等离子喷涂 涂层激光熔 覆技 术是一种新 型表面 改性 技术。对等 离子喷涂 的Ａ 一 涂层进行 了激 Ｔ１ ３ 光熔覆处 理 ，建立 了连续 移动三维 瞬态 激光熔覆等 离子喷涂Ａ 一 层温度场 的计 算模型 ，据此进 Ｔ １涂 ３ 行 了有 限元优 化分析 。并 用优 化的熔覆 工艺参数开展 了相关的试验研 究 。获得 了均 匀、致密 、与基
婴
０
０．４ ４
０． ８８
１３ ，２
１７ ．６
２。Ｏ ２
熔池 宽度／ ｍｍ
（ 对 熔池 宽度 的影响 ｂ）
４ 。结果表 明，在激光功率和激光扫描速度不变的情 １ 汽 车 ２ 艺 与 材 料 Ａ＆ ４Ｊ １ ２ ＴＭ
压加到喷枪上 以后并不能立即产生 电弧 ，接通并联在
前枪 体 与后枪 体 之间 的高频 电源后 ，钨极 端部 与前 枪 体 之 间产 生 火花放 电，工作 气体 经进 气 管进入 ，到达 弧柱 区后 ，电弧便 被 引燃 ，切 断高频 电源 ，此时工 作
快速 形成 与基 体具 有完 全 不同 的成 分和性 能 的合 金层