隨著激光技術(shù)的飛速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，激光熔覆設(shè)備也逐漸開始應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)。激光熔覆在大家眼里似乎都十分高大上，然而一部分等離子堆焊設(shè)備廠商利用這一點(diǎn)，竟然鼓吹自己的等離子堆焊設(shè)備就是激光熔覆。另一部分激光熔覆設(shè)備廠商則無限夸大激光的優(yōu)勢(shì)，貶低等離子堆焊是落后技術(shù)。有鑒于此，在這里有必要為大家全 面比較下兩者的區(qū)別。

1.技術(shù)特點(diǎn)

等離子堆焊所采用的等離子弧，它利用各種約束機(jī)制，充分發(fā)揮了電弧等離子區(qū)的高溫、高穿透能力，使電弧的特性發(fā)生了質(zhì)的變化。壓縮電弧具有很高的溫度，電弧的形態(tài)從錐形變成了圓柱形，由此使等離子堆焊具有一系列有利的工藝特點(diǎn)。等離子堆焊一般為連續(xù)工作，工件冷卻速度相對(duì)較慢，形成的過渡區(qū)域相比激光熔覆要更深一些，這對(duì)硬質(zhì)合金材料來說，應(yīng)力會(huì)釋放的好一些。

激光熔覆則是通過在基材表面添加熔覆材料，并利用高能密度的激光束使之與基材表面薄層一起熔化，熔池凝固后形成稀釋度ji低、與基本材料形成冶金結(jié)合的表面涂層，從而顯著改善基本材料表面的耐磨、耐蝕、耐熱、抗氧化能力及電器特性的工藝方法。激光熔覆zui重要的特點(diǎn)是熱量集中、加熱快、冷卻快、熱影響區(qū)小，特別對(duì)不同材質(zhì)之間熔融有著其它熱源無法比擬的特點(diǎn)。激光熔覆這一特殊的加熱快和冷卻快的過程，在熔鑄區(qū)域產(chǎn)生的組織結(jié)構(gòu)特殊，甚至可以產(chǎn)生非晶態(tài)組織，特別是脈沖激光更為明顯，這就是所謂激光熔覆無退火、不變形的原因。

2.設(shè)備特點(diǎn)

等離子堆焊設(shè)備一般由等離子噴焊電源、電氣控制系統(tǒng)、機(jī)械裝置、氣路系統(tǒng)、水冷系統(tǒng)、等離子焊槍等部分組成。等離子堆焊設(shè)備的設(shè)計(jì)是以滿足工藝要求為出發(fā)點(diǎn)，組成設(shè)備的各主要部件和基本電路的性能，都將影響到堆焊焊層質(zhì)量和工藝穩(wěn)定性。隨著電氣技術(shù)的進(jìn)步，我國的等離子弧焊電源技術(shù)水平已經(jīng)具備足夠的支持能力。另外，等離子堆焊設(shè)備體積小，重量小，焊槍既有機(jī)裝型也可以采用手持型，這使它使用起來更加靈活方便，輔助工裝的造價(jià)便宜。

激光熔覆機(jī)，目前國內(nèi)采用兩種機(jī)型：CO2激光器和YAG激光器。前者為連續(xù)輸出，熔覆功率一般在3KW以上；YAG激光為脈沖輸出，一般在600W左右。對(duì)于設(shè)備，由于激光技術(shù)門檻高，一般使用者很難吃透，嚴(yán)重依賴生產(chǎn)方的服務(wù)。激光設(shè)備復(fù)雜，購買價(jià)格昂貴，維護(hù)成本、零部件價(jià)格很高，再加上設(shè)備穩(wěn)定性和耐受性與國外比較普遍都有差距。因此，激光熔覆機(jī)一般用在高價(jià)值產(chǎn)品（航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片）等特殊領(lǐng)域，普通工業(yè)制造、維修領(lǐng)域很難產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。

3.工藝特點(diǎn)

（1）前期處理
等離子堆焊只需除銹、去污、去疲勞層即可。激光熔覆，一般需要將工件打磨干凈、除油、除銹、去污去疲勞層等，相比于等離子堆焊處理要更加精細(xì)

（2）送粉

等離子堆焊采用氬氣作為送粉氣，通過焊槍噴嘴內(nèi)送粉或者外送粉，送粉出口可以有一定的傾斜度。這樣就便于手工等離子堆焊操作，對(duì)于工件現(xiàn)場修復(fù)比較適用。

CO2激光器功率較大，一般用氬氣送粉；YAG激光功率小，一般用自然落粉的方式。由于激光的直線性，在熔覆時(shí)都基本在水平位置形成熔池，傾斜稍大粉末便不能正常送達(dá)熔池，使用范圍受到很大限制，特別是YAG激光器。

（3）熔池狀態(tài)

等離子堆焊的穩(wěn)定性好，熔池的形成也易于控制，堆焊合金材料與機(jī)體融合充分，區(qū)域過渡性較好。

由于激光的控制精度高，輸出功率恒定，且沒有電弧接觸，所以熔池大小深度一致性好，熔池的熱影響區(qū)相比等離子堆焊要小得多。

（4）材料選擇

等離子堆焊，采用等離子弧加熱方式對(duì)材料限制少，材料選擇更廣泛，一般鐵基、鎳基、鈷基、銅基和高溫陶瓷材料皆可使用，對(duì)碳化物、氧化物等材料的堆焊相對(duì)更容易一些。

激光熔覆，由于不同材料對(duì)不同波長激光的吸收能力不同，造成激光熔覆材料選擇限制較大，激光更適于鎳基自熔性合金等一些材料，對(duì)碳化物、氧化物的熔覆更困難一些。

4.結(jié)語

關(guān)于等離子堆焊和激光熔覆，網(wǎng)絡(luò)上大部分文章都強(qiáng)調(diào)激光的優(yōu)勢(shì)，強(qiáng)調(diào)激光技術(shù)的先 進(jìn)性，當(dāng)然這是大家共同追求的目標(biāo)。然而，多數(shù)是從微觀角度用金相分析的方法評(píng)價(jià)激光的。

本著辯證唯物主義的思想，激光熔覆也是有其劣勢(shì)的。首先，在工藝方面由于激光設(shè)備比較嬌氣限制條件較多，在實(shí)際生產(chǎn)中操作者往往需要很高的操作技能，給廣大用戶造成了諸多困難。其次，激光加熱快冷卻快致使熔覆層熔融時(shí)間過短，容易造成光斑外緣和內(nèi)緣差別大，組織形成不均勻，應(yīng)力分配不勻，排氣浮渣不充分，從而產(chǎn)生焊層硬度不均，形成氣孔夾渣等問題，難以獲得大面積完 美的熔覆層，YAG激光尤其為甚。所以，激光熔覆從選材到操作都應(yīng)格外細(xì)致。

等離子堆焊相對(duì)激光熔覆來說，雖然輸入熱量大，基體變形量比激光大，但其熔融充分，硬度分布均勻，排氣浮渣徹 底，材料選擇范圍廣，易于操作，易獲得較為完好的整體堆焊層。等離子設(shè)備成本相對(duì)較低，自動(dòng)化程度高，操作簡單便捷效益好。因此，在大面積、高厚度堆焊方面，等離子堆焊有著無可比擬的優(yōu)勢(shì)。

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