激光表面熔覆是利用激光辅助的热作用,使基体表面的合金粉末加热至熔融态,然后在基体表面快速凝固而形成合金层。
目前在过流部件金属材料表面进行激光熔覆处理的熔覆材料可大致分为3类:
(1)利用Fe、Ni、Cr、Co等多种单质元素制备合金粉末或在其中添加适量B、Si等元素获得自熔性合金,如镍基、镍铬基、铁基等。
(2)激光表面合金化是用激光使基体表面熔化的同时加入合金元素,以基体为溶剂,合金元素为溶质构成配制的合金层的表面处理技术。
(3)Szkodo等在碳钢表面预置Mn、Ni、Cr、Nb、Mo、Co等合金粉末,采用激光合金化获得含有奥氏体相的改性层,奥氏体相引发的应变强化作用显著提高了材料的抗空蚀性能。ZhangXB等利用激光合金化在CrNi-Mo不锈钢表面获得WC涂层,涂层与基体间的冶金结合和沉淀相的强化效应导致CrNiMo不锈钢的空蚀质量损失率降低约2/5,而在AA6061铝合金表面激光合金化SiC粉末后,其抗空蚀性能无明显改善。
热喷涂涂层,尤其是超音速火焰喷涂非晶纳米涂层正逐渐从实验研究走向实用化,在水电站的水轮机叶片抗空蚀领域表现出广阔的应用前景。提高热喷涂涂层的耐高温性能,改善涂层的硬度与韧性,增强涂层与基体间的结合力,降低涂层的孔隙率是未来研究的重要方向。超常的耐蚀性。锌的受控电化学保护作用,锌、铝片的屏蔽效应以及铬酸盐的自我修复作用使得达克罗涂层具有很高的耐蚀性。
达克罗涂层中性盐雾试验时,需要100小时左右才能腐蚀掉涂层1um,比传统的镀锌处理耐腐蚀性提高7-10倍,中性盐雾试验时间可长达1000小时以上,有的甚至更高,这是电镀锌和热浸锌层无法达到的。因为达克罗涂层的铬酸聚合物中没有结晶水,且铝\锌片的熔点较高,所以涂层高温耐蚀性极好。达克罗涂层耐热温度可达300℃,在250℃下连续长期使用,其耐蚀性能几乎不受影响,而电镀锌层表面钝化膜在70℃左右开始被破坏,耐蚀能力急剧下降。达克罗处理液能渗入工件紧密结合处,形成防锈涂层。