激光熔覆与热喷涂在多个方面存在显著区别，主要体现在以下几个方面：

1. 结合方式与强度

  • 激光熔覆：与基体呈冶金结合（原子级结合），结合强度高（可达300MPa以上，或基体强度的90%以上）
  • 热喷涂：主要以机械结合为主，结合强度较低（<70MPa），涂层与基体是物理结合

2. 涂层质量

  • 激光熔覆：涂层完全致密无裂纹，稀释率低（5%-8%），孔隙率低
  • 热喷涂：涂层含有大量孔隙，均匀性较差，孔隙率高，气孔夹杂为其致命缺陷

3. 热影响与变形

  • 激光熔覆：热输入量少，热影响区小（0.1-1.2mm），工件变形量小且可控
  • 热喷涂：热输入量大，对基体热影响较大，容易引起工件变形

4. 工艺特点

  • 激光熔覆：

    • 冷却速度快（高达10^6 K/s），容易得到细晶组织或新相
    • 稀释率低，涂层成分和稀释度可控
    • 粉末选择几乎无限制，尤其适合在低熔点金属表面熔敷高熔点合金
    • 能进行选区熔覆，材料消耗少，性能价格比高
    • 工艺过程易于实现自动化

  • 热喷涂：

    • 涂层形成过程较慢
    • 涂层厚度控制相对困难
    • 涂层与基体结合主要以机械结合为主

5. 应用效果

  • 激光熔覆：涂层耐磨性、耐腐蚀性更好，使用寿命长（是普通基材的5倍以上）
  • 热喷涂：涂层性能相对较低，适合对涂层质量要求不高的领域

6. 成本与环保

  • 激光熔覆：成本较高，属于"高科技"和"绿色环保型处理工艺"
  • 热喷涂：成本相对较低，但过程中容易产生污染，对人体有害

7. 适用场景

  • 激光熔覆：更适合对涂层质量要求高的重要机械部件的修复和耐磨防腐处理，如燃汽轮机叶片、轧辊、齿轮、转子、模具等
  • 热喷涂：适合对涂层质量要求不高的领域，如小面积快速修复

8. 工艺原理

  • 激光熔覆：利用高能激光束使基材表面和熔覆材料同时熔化，快速凝固形成冶金结合
  • 热喷涂：利用热源将材料加热到熔融或半熔融状态，用高速气流雾化后喷射到基体表面

总结

激光熔覆技术在涂层质量、结合强度、热影响控制等方面优于热喷涂技术，特别适合对性能要求高的关键部件。热喷涂则成本较低，适合对涂层性能要求不高的场合。在重要机械部件的修复和表面改性方面，激光熔覆技术具有明显优势，其修复后的部件强度可达到原强度的90%以上，修复费用不到重置价格的1/5，同时大大缩短了维修时间。