在高級(jí)裝備制造、零部件修復(fù)等領(lǐng)域，激光熔覆技術(shù)憑借高效、精確的材料表面改性能力備受青睞。然而，熔覆過程中裂紋的產(chǎn)生，卻如同 “攔路虎”，嚴(yán)重影響工件質(zhì)量與使用壽命。如何攻克這一難題？科研人員與行業(yè)專業(yè)人士正從材料、工藝等多維度展開探索。

材料匹配是預(yù)防裂紋的基礎(chǔ)。激光熔覆過程中，熔覆材料與基體材料的熱膨脹系數(shù)、化學(xué)成分差異過大，易在冷卻時(shí)產(chǎn)生熱應(yīng)力，引發(fā)裂紋。因此，選擇與基體熱膨脹系數(shù)相近的熔覆材料，或在兩者間添加過渡層，可有效緩解應(yīng)力集中。例如，采用梯度材料設(shè)計(jì)，使熔覆層與基體的成分、性能逐漸過渡，降低界面應(yīng)力，從源頭減少裂紋風(fēng)險(xiǎn) 。

優(yōu)化工藝參數(shù)是關(guān)鍵一環(huán)。激光功率、掃描速度、送粉速率等參數(shù)直接影響熔覆層的溫度場(chǎng)與應(yīng)力分布。過高的激光功率會(huì)使熔池溫度過高，冷卻時(shí)收縮應(yīng)力增大；而掃描速度過快，則可能導(dǎo)致熔覆層與基體結(jié)合不牢，增加裂紋隱患?？蒲袌F(tuán)隊(duì)通過大量實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，采用低功率、高掃描速度的組合，配合精確控制送粉量，能使熔覆層快速凝固，減少熱積累，降低裂紋產(chǎn)生概率。同時(shí)，合理調(diào)整光斑直徑與搭接率，確保熔覆層均勻連續(xù)，也有助于提升結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性 。

預(yù)熱與后熱處理是不可或缺的輔助手段。在熔覆前對(duì)基體進(jìn)行預(yù)熱，可降低熔覆層與基體間的溫差，減緩冷卻速度，減少熱應(yīng)力。而熔覆后的去應(yīng)力退火處理，則能消除殘余應(yīng)力，細(xì)化晶粒結(jié)構(gòu)。通過精確控制預(yù)熱溫度、保溫時(shí)間與冷卻速率，可使材料內(nèi)部應(yīng)力重新分布，增強(qiáng)整體韌性，從而有效抑制裂紋擴(kuò)展 。

此外，設(shè)備與環(huán)境因素也不容忽視。高質(zhì)量的激光設(shè)備能提供穩(wěn)定的能量輸出，避免因功率波動(dòng)導(dǎo)致熔覆層質(zhì)量不均；潔凈的工作環(huán)境可防止雜質(zhì)混入熔池，減少因夾雜物引發(fā)的裂紋風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，隨著智能化技術(shù)的發(fā)展，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)熔覆過程中的溫度、應(yīng)力等參數(shù)，并通過算法自動(dòng)調(diào)整工藝，成為預(yù)防裂紋的新方向 。

從材料優(yōu)化到工藝革新，攻克激光熔覆裂紋難題的每一步都凝聚著科研與實(shí)踐的智慧。這些技術(shù)突破不僅提升了裝備制造的可靠性，更為高級(jí)產(chǎn)業(yè)發(fā)展注入新動(dòng)能。想了解更多激光熔覆前沿技術(shù)與應(yīng)用？持續(xù)關(guān)注，探索更多材料改性領(lǐng)域的奧秘。