多道多层激光熔覆的层间温度控制

修复一根磨损几十毫米的轧辊，单道一层远远不够，需要几十道、几十层地往上堆。每熔完一道，零件都在被持续加热；不等它冷却就接着打下一层，热量层层累积，工件整体温度可能从室温一路爬到五六百度。这种热累积既可能把涂层“烤裂”，也可能因为中途停顿太久、层间温度过低而引发未熔合。层间温度，是多层熔覆最容易被忽视的控制量。

层间温度的合理区间

所谓层间温度，指当前一道熔覆结束、下一道开始前，层间测量点的温度。对大多数碳钢、合金钢基体，推荐区间在150～300℃：低于100℃，熔池凝固过快，热应力集中，镍基、钴基涂层易出裂纹；高于400℃，工件整体过热，晶粒粗大、变形加剧，氧化色明显，涂层性能也会下降。高裂倾向的自熔性合金往往要求层间温度不低于200℃，而薄壁件则要把上限压到250℃以内以防翘曲。

怎么测、怎么控

测温多用红外测温仪或红外热像仪，在熔池后沿一段距离（约10～20毫米）连续监测。控温手段有三类：一是“走”，通过程序编排让熔覆头跳开、在非加工区空走若干秒降温；二是“等”，设定层间停留时间，等测温仪回落到目标区间再启弧；三是“衬”，用卡具通水冷却基体带走热量。批量生产时还会把层间温度反馈接入设备PLC，形成自动间歇。

路径规划配合温度

温度控制不只靠等待。合理的扫描路径能主动均摊热量：采用往复式交错扫描，避免始终从同一点起弧；相邻两道错开起弧位置；大面积熔覆时分区跳焊。再配合大面积激光熔覆的工艺策略中的分区与对称施焊思路，厚大件的热累积能被压到可控范围。