激光熔覆和激光焊接有何不同？

这两种工艺各有优势，但它们也能很好地协同工作——未来的发展可能会带来更有效的应用;激光熔覆和激光焊接是不同的工艺，但它们服务于相似的需求：连接材料。每一种都有一些特点和好处，在某些情况下，专业人员可以同时使用它们。让我们来看看每个过程是什么，以及它提供了什么。什么是激光熔覆？—激光熔覆，也称为“激光沉积”，涉及使用填充材料在金属基材和金属涂层之间形成冶金结合。填充材料通常以粉末、带状或线状形式到达，并同轴或横向地引入激光的热量。通过使用多种粉末类型并调整每种粉末的进料速率，可以创建使用多种材料沉积的组件，甚至可以创建具有材料梯度的组件。激光熔覆在各种各样的工业任务中发挥作用——包括应用表面涂层、快速制造和修复磨损的零件。CO 2、Nd:YAG（掺钕钇铝石榴石）和光纤激光器是该工艺中的三种激光器，其用途有以下几个原因：由于冶金结合，分离和分离的风险很低分层。激光熔覆支持多种材料选择，包括基材和沉积材料。使用此方法的孔隙率有限。激光熔覆也非常适合自动化并集成到 CNC 操作和基于 CAD 的流程中。沉积材料的选择包括黑色金属，例如不锈钢和碳钢，以及钴基和镍基合金，以及铝、铬镍铁合金和钛合金。与传统的熔覆和焊接技术相比，激光熔覆提供了高速热循环，可以实现更高的硬度和更精细的微观结构——这两个特性有助于抵抗腐蚀。激光熔覆还提供有限的热影响区的好处，它具有许多优点：它减少了零件或工件的创伤量，减少了变形的可能性，并允许该过程与其他关键区域一起进行耐热性较差，包括相邻的边缘和墙壁。这意味着激光熔覆可以为敏感区域增加结构加固。有关激光熔覆及其优点的示例，请比较激光熔覆螺钉与氮化螺钉。根据《激光焊接技术手册》，采用激光熔覆处理的螺钉的使用寿命比同类高合金氮化螺钉高60%。石油和天然气和地下采矿等重工业是激光熔覆的绝佳搭档——工人通常用它来重修气缸支柱、钻井设备、涡轮叶片和其他关键件。通过这样做，他们延长了这些关键部件的性能寿命并延长了其设备的使用寿命。

什么是激光焊接？—激光焊接是一种激光将两种不同材料熔化在一起的过程。它可用于连接微型电子元件以及较大的钢结构。此处使用的最常见的激光器类型是 CO 2  - 通过镜子传输 - 和 Nd:YAG - 通过光纤传输。然而，由于其更高的功率输出，CO 2 激光器可以连接更厚的钢板——高达 1.5 英寸厚——这是 Nd:YAG 激光器无法做到的。激光焊接与激光熔覆的根本区别在于它不需要填充材料。对于需要连接不同材料的应用，制造商可以包括具有 IR 吸收特性的中间层。与激光熔覆一样，激光焊接也会产生最小的热影响区和很小的热变形。其他优点包括高生产率和高速运行。由于激光提供集中的热源，两种材料之间的接合处会迅速熔化和融合，紧接着冷却。这使得制造商对材料的选择成为一个关键决定，因为这些材料必须能够承受快速冷却而不开裂。激光焊接在各种应用中很常见，包括：电子产品包装;纺织品医疗设备;窗框;标牌和视觉展示;食品和医疗产品的包装;汽车零件例如，制造和/或维护人员为何如此重视激光焊接，请考虑使用激光焊接修复模具与钨极惰性气体保护 (TIG) 焊接之间的区别。脉冲激光焊接可减少对焊缝周围区域的附带损害和削弱。与使用传统焊接修复的工件相比，这使得修复或重复使用模具或其他工件的次数和时间要长得多。

熔覆和焊接在一起 —激光焊接和激光熔覆在某些方面有所不同。它们都将两种材料连接在一起，但激光熔覆本质上是通过用另一种金属涂覆基材来创建新表面。与此同时，激光焊接将两个工件融合在一起。但是，在某些情况下，两者可以协同工作。

将两者结合的一种情况涉及使用“异国情调”冶金。一些奥氏体钢等级和镍合金是“异国情调”和理想的，因为它们能够在恶劣的环境中承受腐蚀。焊接非天然存在的奇异材料可能很困难，但同时使用焊接和覆层可以帮助实现两全其美。激光焊接可以连接两种因其结构特性而备受推崇的传统材料，而激光熔覆可以战略性地在关键连接处或出现严重磨损的位置沉积更奇特的材料，因其表面特性而有价值。一个例子是采矿卡车轮毂。矿业公司可以通过战略性地覆盖磨损最严重的区域，为这些结构部件注入新的活力。焊接传统材料会形成零件本身的结构，但在维护或修复期间使用特殊合金进行售后市场覆层可以通过使表面具有耐腐蚀性等理想品质来帮助延长其使用寿命。另一个结合了两全其美的用例涉及厚板焊接，这通常需要一个称为接头准备的劳动密集型过程。但是，混合激光焊接通过引入填充材料借鉴了激光熔覆，这使得许多准备工作变得不必要。由于各种原因，这两个过程分别是有益的，但它们在某些情况下也能很好地协同工作。未来的发展可能会带来更多的混合方法，将两者最有效的特征结合起来。