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        激光的應(yīng)用越來越廣泛，越來越深入人們的生活。下面我們來分析激光應(yīng)用中的一個小面：激光在鋁合金表面熔凝、合金化、熔覆的技術(shù)。從鎂合金的屬性說起：其具有比強度、比剛度高，密度小，導(dǎo)熱性好，良好的電磁屏蔽特性和阻尼減震等優(yōu)良屬性。鎂合金成為現(xiàn)代生活中不可替代的重要材料，已經(jīng)逐漸取代許多鋁，鋅，鑄鐵等材料，被廣泛應(yīng)用與汽車，通行，航天等領(lǐng)域中。鎂合金的應(yīng)用得到了高度的關(guān)注，所以了解和研究鎂合金的表面處理也是非常有必要的。



         什么是激光熔凝？其是利用高功率密度的激光在極短的時間內(nèi)與金屬交互作用，將金屬表面局部區(qū)域瞬時加熱到相當(dāng)高的溫度并使之熔化，隨后借助于冷態(tài)的金屬基體吸熱和傳熱過程使熔化的金屬表層快速凝固，從而改變零件表層組織和性能。由于這一過程是在快速加熱和快速冷卻下完成的，所以得到的硬化層組織較細，硬度也高于常規(guī)淬火的硬度。這種技術(shù)提高了金屬材料及零件的表面硬度、耐磨性、耐蝕性及強度和高溫性能等。
 

         我們嘗試著在真空的條件下，對AZ91HP鎂合金進行了激光熔凝處理。我們結(jié)果發(fā)現(xiàn)鎂合金激光熔凝層主要是由α3/Mg相和β-Mg17Al12相所構(gòu)成。隨著激光掃描速度的增加，熔凝層硬度、耐磨性也隨之增加。但在不同掃描速度下，激光熔凝層耐蝕性較基體鎂合金有所降低，且隨著掃描速度的降低，熔凝層耐蝕性下降幅度增大。

         而用KrF激光在真空條件下照射打磨過的AZ3lB4H試樣表面。發(fā)現(xiàn)試樣表面顯微形貌為波紋狀，并且激光處理后表面與沒有處理的試樣相比呈張應(yīng)力。激光處理層30μm顯微硬度比基體的低，激光處理過的試樣耐蝕性有較大的提高。

         采用Nd:YAG激光器，DDube等對AZ91D和AM06B兩種鎂合金進行了激光熔凝處理，其微觀結(jié)構(gòu)呈樹枝狀，晶粒得到細化，雖然經(jīng)過激光熱處理的AM60B鎂合金的腐蝕性能高于AZ91D，但并沒有獲得顯著的提高。甚至在某些工藝參數(shù)下會顯著降低耐腐蝕性能。Yaojun等在AZ91D鎂合金表面進行激光熔凝，熔凝層形成的微觀組織結(jié)構(gòu)較均勻，相應(yīng)地提高了激光熔凝層的耐磨性。利用2kW連續(xù)波的CO2激光器，G.Abas等對A3Z1、AZ61和WE43鎂合金表面進行激光熔凝，熔凝試樣在20℃下被浸沒在pH值為10.5的氯化鈉(質(zhì)量分數(shù)為5%)溶液中10d，結(jié)果顯示經(jīng)過激光熔凝后的鎂合金的耐蝕性得到了提高，細化了合金的微觀結(jié)構(gòu)，增加了合金元素在。相固溶體中的濃度，使β相分布得更均勻，形成了1層耐蝕層。



          什么是激光表面合金化？其是通過熔化基體表面預(yù)先涂覆的膜層和部分基體，或者在表面熔化的同時注人某些粉末，膜層或表面在熔池中液態(tài)混合后發(fā)生快速凝固，從而在表面形成1層具有期望性能的合金薄層，以提高基體性能。近些年來，鋁及鋁合金激光表面合金化研究比較活躍，而對于鎂及鎂合金的激光表面合金化的研究并不很多。
 

         通過在鎂基體上用激光進行Mg和Al合金化處理，TEM的選區(qū)電子衍射斑點發(fā)現(xiàn)了鎂鋁合金的存在，其樣品的抗腐蝕性能優(yōu)于鑄鎂和鎂合金。RGalun等采用鋁、銅、鎳和硅等元素，使用5kWCO2激光器對鎂合金表面進行合金化.熔化深度為700-1200μm，表面硬度達到250HV。表面合金層合金元素的質(zhì)量分數(shù)為15%-55%，加人銅合金時，抗腐蝕性能有較大改善，而加人鋁合金時抗腐蝕性能顯著增強。



         什么是激光熔覆技術(shù)？其是利用高能密度激光束將具有不同成分、性能的合金與基體表面快速熔化，在基體表面形成與基體具有完全不同成分和性能的合金層的快速凝固過程。生成的表層合金層把基體與腐蝕介質(zhì)隔絕開，材料的腐蝕性能就由合金層決定。鎂合金激光表面處理由于不需要真空等苛刻的環(huán)境條件，對工件尺寸限制較小，近年來，隨著激光熔覆技術(shù)的不斷完善，其在鎂合金表面抗蝕性方面的應(yīng)用越來越受到國內(nèi)外研究者的重視。
 

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