一种分布式激光点状合金化方法

摘要

一种分布式激光点状合金化方法，本发明涉及一种激光表面合金强化技术。该方法利用高功率密度激光作用在金属表面产生的小孔效应，使涂覆在金属基体表面的或通过送粉器加入的高性能合金粉与金属基体形成混合熔池，由随后的快速凝固形成包括合金化区与固态相变区两部分在内的合金化点，控制激光束逐点加工，从而在材料表面形成一系列具有一定几何分布的、高深宽比的合金化点，实现分布式大面积深度强化。本发明减小了扫描搭接的应力积累，克服了搭接区回火软化问题，阻断了表面裂纹扩展的路径，优化设计的合金化点及其分布形态提高了表面的耐磨性，合金化点与基体共同形成强韧相间的抗疲劳、耐磨损的表面，能大幅提高工件的使用寿命。

主权项

1.一种分布式激光点状合金化方法，其特征在于该方法按以下步骤进行：(1)对工件表面进行预处理；(2)根据基体材料及工件的使用工况配制合金粉末；(3)将配好的合金粉涂覆在基体表面或装入送粉器；(4)将工件置于工作台上，用功率密度为105～107W/cm2、脉冲宽度τ为0.1s≤τ≤1.0s的脉冲激光束逐点加工工件表面，使激光作用点产生小孔效应，使基体与合金粉在激光作用下形成混合熔池，熔池快速冷却后形成包括合金化区与固态相变区两部分在内的激光合金化点，所述的激光合金化点为圆形或椭圆形，其深宽比n＝0.3～1；对于圆形合金化点，$n=\frac{H}{D},$ 对于椭圆形合金化点，$n=\frac{H}{b},$ 其中，H为合金化点的深度，D为激光合金化点的直径，b为椭圆的宽度；(5)对工件表面进行后处理。