1）激光表面合金化
    在金屬表面涂敷所需合金化涂層，經(jīng)激光熔化處理后，金屬表面層具有與基體不同的化學(xué)成分，并使之具有新的合金結(jié)構(gòu)。通常采用的滲碳、滲氮、滲鉻等合金化方法，需要將工件整體放入擴(kuò)散爐中經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間加熱，通過(guò)碳、氮、鉻等元素的擴(kuò)散和氣相沉積，來(lái)改變金屬表面的化學(xué)成分，這些方法周期長(zhǎng)、變形大、消耗的合金元素多。相比之下，激光表面合金化具有效率高、能量消耗少、合金化元素消耗少、變形小等優(yōu)點(diǎn)。如汽車嵌套式閥座，若采用高溫合金基材，成本高，加工難；而采用激光合金化對(duì)灰鑄鐵基體的工作部位進(jìn)行局部強(qiáng)化，可解決這一難題。先涂一層鉻，用6.5kW的CO：激光器熔化形成0.75mm厚的抗回火含鉻耐熱表面層，硬度達(dá)55HRC，能經(jīng)受540℃耐磨要求。對(duì)鋁合金表面進(jìn)行FeNiCr激光合金化處理，發(fā)現(xiàn)鋁合金表面出現(xiàn)A19NiFe和AIFeNiSi硬化相，強(qiáng)化了鋁合金表面。
    2）激光表面熔覆
    將具有某種特性（耐磨、耐熱、耐蝕等）的合金粉末，預(yù)置涂敷于金屬工件表面，或在激光處理的同時(shí)噴于激光處理區(qū)，使之在激光作用下熔化、擴(kuò)散并凝固，形成與基體冶金結(jié)合、性能優(yōu)良的表面包覆層。這種方法與通用的噴涂、電鍍、離子鍍層等工藝相比，優(yōu)點(diǎn)在于結(jié)合牢固，包覆層厚度可控，操作簡(jiǎn)單，加工周期短，包覆層材料省等。與激光合金化類似，兩者都需要添加合金元素。兩者區(qū)別在于：合金化時(shí)，試樣表層和涂層都熔化，被熔的基體材料與表面涂敷合金元素均勻擴(kuò)散或化合，形成化學(xué)成分與原基體材料不同的新合金層，合金層組分與基體成分相關(guān)性大；而熔覆時(shí)，依靠合金在表面堆積成一定厚度的合金層，徹底改變表面組分，與基材成分相關(guān)性不大。筆者對(duì)鋁合金表面進(jìn)行碳化鎢、碳化硼、二硫化鉬等激光熔覆處理，得到了抗磨的碳化物以及減磨的固體潤(rùn)滑復(fù)合表面層，使基體合金耐磨性提高4倍～6倍。
    3）激光表面重熔
    激光表面重熔是利用激光加熱熔化表面后快速凝固，可改善表面顯微組織的分布，這樣的熔化可以進(jìn)行一次或重復(fù)多次。鐵素體可鍛鑄鐵布氏硬度為130HB～170HB，組織是鐵素體基體上的團(tuán)絮狀石墨和少量的珠光體，這種材料不易淬火，必須把團(tuán)絮狀石墨溶解，而且允許有足夠的時(shí)間讓碳擴(kuò)散到奧氏體基體中才能實(shí)現(xiàn)。采用激光重熔掃描時(shí)，就能使碳很快再溶解并向奧氏體擴(kuò)散，使奧氏體獲得所需的碳濃度，獲得的淬火組織為馬氏體基體，硬度可達(dá)60HRC。通過(guò)對(duì)鋁合金激光重熔處理后，發(fā)現(xiàn)細(xì)化的處理層枝晶間距是基體枝晶間距的1/18。
    ……