莊昌輝
大概需要8000到1萬度左右，一下是詳細分析，不足之處請您指正：
激光熔覆最重要特點是熱量集中，加熱快冷卻快熱影響區小，特別對不同材質之間熔融有著其它熱源無法比擬的特點，也正是這一特殊的加熱和冷卻過程，在熔鑄區域產生的組織結構也不同於其它熔覆（噴焊·堆焊·普通焊接等）手段，甚至可以產生非晶態組織，特別是脈衝激光更為明顯。這就是所謂激光熔覆不變形無退火的原因。但我以為這只是從工件整體宏觀講，而當你對熔覆層和熱影響區進行微觀分析時，你會看到另一種景象，這一點我將在後面講到。
2. 設備特點
激光熔覆目前國內採用採用兩種機型；CO2激光器，YAG激光器。前者為連續輸出，熔覆用機一般在3KW以上；YAG激光為脈衝輸出，一般在600W左右。對於設備，一般使用者很難吃透，嚴重依賴生產方的服務，購買價格昂貴，維護成本、零部件價格很高，再加上設備穩定性和耐受性與國外比較普遍都有差距。因此激光熔覆機一般用在特殊領域，普通工業製造、維修領域難有效益。
3. 工藝特點
① 前期處理：激光熔覆一般只需將工件打磨乾淨，除油，除鏽，去疲勞層等，比較簡單。
② 送粉：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。這兩種方式在熔覆時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，激光的使用範圍受到限制，特別是YAG激光器。
③ 從熔池形成的狀態看：由於激光的控制精度高，輸出功率恆定，且沒有電弧接觸，所以熔池大小深度一致性好。
④ 加熱快冷卻快：影響金屬相形成的均勻度，也對排氣浮渣不利，這也是造成激光熔覆形成氣孔，硬度不均的重要原因，特別是YAG激光傾向更嚴重。
⑤ 材料選擇：由於不同材料對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，激光更適於鎳基自熔性合金等一些材料，對碳化物，氧化物的熔覆更困難一些。
二、等離子熔覆特點
1. 技術特點：等離子熔覆焊機所採用的等離子弧，是一種電離弧，比弧焊機熱量更集中，所以加熱速度更快，為了獲得更集中的離子束，一般採用高壓縮比孔徑，小電流，以便控制基體溫度不致太高，避免引起退火變形。當然這與YAG激光器加熱速度無法比擬。由於等離子弧為連續工作，造成機體冷卻相對較慢，形成的過渡區域比激光熔覆要深一些，這對硬麵材料熔覆來說，應力會釋放的好一些。
2. 設備特點：等離子熔覆設備是在直流焊機的基礎上發展而來，其電源·噴槍·送粉器·擺動器等，技術門檻低，容易製造，可靠性好，維護使用簡單，耗電少，使用成本低，通用性好，生產成本低，適應性好，便於規模化生產，效益顯著，對環境要求低，對材料適應廣泛。隨著電氣技術的進步，我國的焊機技術水平已經具備足夠的支持能力。另外設備體積小，重量小，焊槍可以手持把握，這使它使用起來更靈活方便，輔助工裝的造價便宜。
3. 工藝特點：
① 前期處理簡單：只需除鏽去汙去疲勞層即可。
② 送粉：採用氬氣送粉，送分精度要求低，可以有一定的傾斜度。這樣就允許手工操作，對於金屬修復比較適用。
③等離子穩定性好：等離子的穩定性好，熔池的形成也易於控制，輔材與機體融合充分，區域過度較好。
④ 加熱和冷卻速度低於激光：熔融狀態維持時間長，有利於金相組織均勻形成，排氣浮渣較好，在粉末噴出過程中就已經加熱，且有氬氣和離子氣的保護，所以熔覆層均勻度更好，氣孔夾渣等缺陷更少。
⑤ 材料選擇：等離子加熱方式對材料限制少，材料選擇更廣泛，對碳化物，氧化物的熔覆更容易一些。
三、 關於熔覆中的幾個問題
1. 關於焊接應力：我們必須建立一個概念，不管使用了什麼樣的名詞（如焊接·堆焊·噴焊·熔覆等）都是在加熱的情況下，在金屬基體上的熔鑄，那麼從加熱到熔鑄，再到冷卻這一過程中，必然產生應力。除了極特殊材料，一般影響最大的還是收縮應力，不同的焊接方式，無非是從加熱方式速度，填充材料和一些其它條件不盡相同。那麼減少這種應力對基體及熔鑄層的影響，都是我們追求焊接質量時要考慮的重要方面。我以為，收縮應力無法避免，那麼應力釋放才是解決焊接應力問題的關鍵。也就是說這種收縮應力釋放到哪裡，從機體到熔鑄區域應力如何分配，才是我們需要而且能夠解決的問題。
2. 為什麼激光焊接（熔覆）變形小：主要是熔鑄區域小，過渡區域小，收縮量小。那麼材料在收縮過程中所產生的收縮力，不足以使整個機體變形。這就是所謂激光熔覆不變性的原因（所以當機體尺寸過小時同樣會產生變形）這也是激光焊接（熔覆）的優勢。那麼這種焊接應力到哪裡去了呢？它主要是釋放到熔鑄區域和過渡區域了。那麼這就產生了兩個問題。一是熔鑄區容易產生裂紋，所以激光熔覆對材料的延展性要求比較高，如鎳基粉末；二是過渡區應力大，由於激光焊接過程中加熱快冷卻快，產生的過渡區尺寸過小，造成這一區域應力集中，這就影響了激光焊接（熔覆）的結合效果。特別是在基體與焊材機械性能相差較大時，傾向更嚴重，甚至產生脫落現象，這就要求在激光熔覆時格外注意過渡層的材質和厚度設計。
3. 為什麼等離子熔覆（堆焊）不易產生裂紋·氣孔等缺陷：
主要原因有三點：
① 是等離子做熱源進行熔覆（堆焊）與埋弧焊氣保焊等熱量更加集中，離子弧穩定性更好，沒有電極熔耗，輸出熱量均勻，便於控制，這樣使得熔鑄區熱量分佈均勻，材料熔合充分均勻，排氣浮渣都充分，收縮應力分佈均勻。
② 是由於等離子設備控制精度高，對熔鑄區和過渡區的控制方便，且均勻度好，應力分配更容易控制合理。
③ 是用氬氣保護不需要各種添加劑，也不存在排氫，氧化等問題，所以等離子熔覆（堆焊）更適合大面積，大厚度，高質量的硬麵熔鑄（如高錳·高鉻陶瓷材料等）適合於製造耐磨板、閥門、軋輥等。
4. 熔覆的工藝性：關於激光熔覆和等離子熔覆，有許多同行發表了很多文章，大部分都強調激光的優勢，這也是大家所追求的目標。然而，多數是從微觀角度用金相分析的方法評價激光的。但凡事都有其兩面性，激光熔覆也有其劣勢。在工藝方面就有許多限制，在生產實際中更需要高的操作技能，給許多客戶造成困難。我認為主要是加熱快，冷卻快造成的熔覆層熔融時間過短造成光斑外緣和內緣差別大，組織形成不均勻，應力分配不勻，排氣浮渣不充分，造成硬度不均，易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格外細緻。等離子熔覆相對激光講輸入熱量大，基體變形量比激光大。但其熔融充分，硬度分佈均勻，排氣浮渣徹底。材料選擇範圍廣，易於操作，易獲較為完好的整體熔覆層，成本低，效益好。因此在大面積，大厚度，熔覆方面有著明顯優勢。
二、 以上拙見供同行們在進行工藝選擇時有所參考。
