NiTi合金表面激光熔覆TiHA复合涂层的研究(8)
1．4 激光熔覆法制备镍钛合金HA涂层的影响因素
影响激光熔覆质量的因素可以分为四类，分别为激光系统特性，基底材料性质，熔覆材料的性质，激光加工工艺参数。这些影响因素中可调节的并不多，当激光器选定之后激光涂层的质量主要由激光加工工艺参数来加以控制，主要有激光功率、光斑尺寸、扫描速度、搭接率和材料的供给方式和涂层厚度[44，45]。
熔覆层单位面积所需能量叫做能量密度，以E表示，又称作激光比能，其计算公式为
E=P/DVb
式中P为激光束功率，D为激光束光斑直径，Vb为激光扫描速度[46]。
很多文献中指出，激光比能过低，导致稀释率太小，熔覆层与基体结合不牢，容易脱落，熔覆层表面出现局部起球、空洞等表面缺陷。激光比能太高，又会导致稀释率加大，严重降低熔覆层的耐磨、耐蚀性能，同时易引发熔覆层材料过烧、分解或者蒸发，表面涂层不均匀，呈散裂状。因此要获得优良的熔覆层质量，与基体结合良好的涂层，就必须采取适中的激光比能，根据其公式我们可以看出，只有合理调试激光功率、激光光斑尺寸和激光扫描速度。
1.4.1 激光功率
国内外研究[47]表明，激光功率和合金熔化量成正比关系，随着激光功率增大，熔化的合金量越多，产生气孔的机率就越大，并加深了涂层深度，周围的金属液体流向气孔，而使气孔数量逐渐减少甚至得以消除，裂纹数量也逐渐减少。当涂层深度达到极限深度后，随着功率提高，将引起等离子体增大，基材表面温度迅速升高，导致变形和开裂现象加剧。因此为避免这种不良现象的产生我们需要合理控制激光熔覆功率。
1.4.2 光斑尺寸
光斑尺寸主要影响熔覆层宽度。不同的激光器和不同的功率输出，都将造成激光光斑形状发生变化，光斑形状的不同能使所获得的涂层形貌和力学性能存在较大的差别。目前激光熔覆多采用矩形或圆形的多模光斑。光斑直径D和熔覆层宽度W以及扫描速度Vb的关系可由下式确定：
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