杜輝輝，趙運(yùn)才

（江西理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，江西贛州341000）

1 引 言

機(jī)械零件的失效往往是先從表面開始的，其芯部材料仍滿足生產(chǎn)需求，表面失效導(dǎo)致巨大的經(jīng)濟(jì)損失和資源浪費(fèi)，甚至危及人民生命安全。在零件表面噴涂涂層可以有效的達(dá)到表面防護(hù)效果，常用的表面噴涂方法有冷噴涂、火焰噴涂、電弧噴涂、等離子噴涂、激光噴涂、爆炸噴涂等。但噴涂后涂層內(nèi)部仍存在較多缺陷，如孔隙和微裂紋較多、基體-涂層和涂層內(nèi)部結(jié)合強(qiáng)度不足、易發(fā)生剝落和開裂、涂層呈現(xiàn)波浪層狀堆疊，不能滿足實(shí)際生產(chǎn)需要，對(duì)涂層進(jìn)行重熔處理后可明顯改善表面性能［1～5］。常用的重熔技術(shù)有鎢極氬弧重熔、感應(yīng)重熔、激光重熔、電子束重熔等。由于激光具有相位和波長(zhǎng)一致、方向性強(qiáng)等特點(diǎn)，且隨著大功率激光器的發(fā)展，激光處理表面技術(shù)也應(yīng)運(yùn)而生。相對(duì)于傳統(tǒng)滲碳、滲氮等熱處理技術(shù)，激光技術(shù)具有可選區(qū)加工、熱變形小，可處理形狀復(fù)雜的零件、對(duì)零件內(nèi)部韌性影響小等特點(diǎn)。噴涂技術(shù)和激光技術(shù)的結(jié)合可以顯著改善涂層性能，激光重熔技術(shù)可以基本消除噴涂時(shí)產(chǎn)生的孔隙和裂紋等缺陷，增加晶界數(shù)量并獲得細(xì)晶組織，增強(qiáng)涂層內(nèi)部和涂層—基體之間的結(jié)合強(qiáng)度，使普通材料獲得優(yōu)異的耐磨性，耐腐蝕性，抗熱沖擊性，高硬度，高疲勞強(qiáng)度等特點(diǎn)。圖1為激光重熔示意圖。

圖1 激光重熔示意圖Fig.1 Schematic diagram of laser remelting

本文綜述了激光重熔和多種噴涂技術(shù)的復(fù)合加工工藝，在此基礎(chǔ)上從激光重熔參數(shù)、應(yīng)用和未來發(fā)展趨勢(shì)三方面對(duì)激光重熔噴涂涂層研究工作進(jìn)行了分析。

2 激光重熔參數(shù)

圖2（a）為火焰噴涂后涂層-基體界面表面微觀形貌，涂層表面呈現(xiàn)層狀波浪堆疊，呈現(xiàn)機(jī)械結(jié)合，結(jié)合強(qiáng)度較差。這是因?yàn)樵趪娡窟^程中，熔融和半熔融粒子與基體撞擊后扁平化，形狀不規(guī)則的粒子相互交錯(cuò)堆積形成層狀結(jié)構(gòu)；并且凹凸不平的基體表面和熔融粒子相互嵌合和堆疊，形成機(jī)械結(jié)合。圖2（b）為激光重熔涂層-基體界面顯微形貌。可以看出重熔后的涂層均勻致密，呈現(xiàn)冶金結(jié)合。這是因?yàn)榧す庵厝凼够w部分融化，在“對(duì)流傳質(zhì)”作用下，元素相互擴(kuò)散發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成牢固的冶金結(jié)合。

圖2 重熔前后涂層-界面顯微形貌圖Fig.2 Interface microstructure of coating-substrate before and after remelting

由于激光重熔“快熱快冷”的工藝特點(diǎn)，因此對(duì)于涂層材料，尤其是對(duì)塑性低、熱膨脹系數(shù)、彈性模量和導(dǎo)熱系數(shù)等與基體均相差較大的陶瓷材料來說，金屬基體與涂層材料浸潤(rùn)性較差，導(dǎo)致涂層內(nèi)部易出現(xiàn)微裂紋和孔洞。為防止涂層失效和保證質(zhì)量，需對(duì)激光重熔參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。在某種意義上說重熔層的組織結(jié)構(gòu)和性能是由激光重熔工藝參數(shù)決定的，主要的工藝參數(shù)包括激光功率、掃描速度和光斑直徑，這些因素決定了涂層的質(zhì)量和壽命。通過優(yōu)化激光重熔工藝，消除或降低噴涂涂層組織結(jié)構(gòu)的缺陷和不足，可獲得優(yōu)質(zhì)涂層。

2.1 激光功率和掃描速度

激光功率和移速是影響涂層質(zhì)量的最主要因素，激光功率過低或移速過快導(dǎo)致輸入能量不足以融化基體，無法實(shí)現(xiàn)冶金結(jié)合達(dá)到重熔目的，激光功率過高或移速過慢又會(huì)產(chǎn)生過燒現(xiàn)象，基體對(duì)涂層稀釋度增大，降低了涂層強(qiáng)度。圖3（a）為400 W激光重熔Ni/WC噴涂涂層顯微形貌，可以看出激光重熔后并未消除原涂層波浪層狀堆疊結(jié)構(gòu)，涂層內(nèi)部仍然存在較多孔隙和裂紋，這是因?yàn)榧す廨斎肽芰抗β蔬^低未能完全融化原涂層，達(dá)不到激光重熔的效果。圖3（b）為600 W重熔層顯微形貌圖。圖中孔隙和微裂紋等缺陷基本消失，消除了層狀堆疊結(jié)構(gòu)，形成連續(xù)致密的重熔層。

圖3 不同激光重熔功率涂層表面表面顯微形貌圖Fig.3 Surface micromorphology of different remelting power

Jagadeesh Sure等［6］研究了不同激光重熔功率密度（640 kW/cm2和 800 kW/cm2）對(duì) Al2O3-40 wt%TiO2噴涂涂層組織結(jié)構(gòu)和性能的影響，發(fā)現(xiàn)兩種激光重熔功率密度下熔化涂層均能降低涂層不均勻性，主晶相為 β-Al2TiO5，并形成網(wǎng)格狀裂縫。但重熔功率密度為640 kW/cm2時(shí)，激光熔化區(qū)域形成柱狀生長(zhǎng)特性，而在800 kW/cm2時(shí)消除了重熔層柱狀生長(zhǎng)特性，同時(shí)隨著激光功率密度增加，由于減少了涂層的微觀缺陷，涂層硬度顯著增加和表面粗糙度減小。張明［7］在H13鋼上采用火焰噴涂和激光重熔復(fù)合工藝制備金屬粉末涂層。當(dāng)激光功率為3 kW，掃描速度為55 mm/s時(shí)，重熔層抗疲勞裂紋級(jí)別從11級(jí)降到2級(jí)，500℃磨損體積和氧化增重相對(duì)于為未重熔前涂層分別減少了91%和90%。

胡嵐［8］采用自動(dòng)化噴涂系統(tǒng)在45#鋼表面制備涂層，再用6kWIPG光纖激光系統(tǒng)對(duì)噴涂涂層做重熔處理，分別使用SEM和光學(xué)顯微鏡觀察和測(cè)量重熔層顯微形貌和孔隙率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：各參數(shù)對(duì)重熔效果影響主次順序?yàn)榧す夤β剩緬呙杷俣龋敬罱硬骄?；且?dāng)參數(shù)選擇激光功率為1700 W，掃描速度10 mm/s，搭接步距2.1 mm時(shí)，重熔層的層狀結(jié)構(gòu)消除，孔隙率和顯微硬度得到顯著改善。

2.2 搭接率和厚度

激光光斑能量呈現(xiàn)典型的高斯分布，即光束中心能量高于邊緣區(qū)域，因此在進(jìn)行多道激光重熔實(shí)驗(yàn)時(shí)，搭接率的大小將直接影響重熔層表面平整度。搭接率過小會(huì)使各融道之間產(chǎn)生凹坑，而搭接率過大會(huì)影響表面粗糙度。兩融道之間搭接率可由式（1），式（2）計(jì)算：

其中，w為熔覆寬度；h為熔覆高度；c為兩融道之間中心距；ηc為搭接率。

賈衛(wèi)平等人［9］采用電沉積復(fù)合鍍層技術(shù)在NiCr20TiAl基體上制備鎳基納米 TiN涂層，利用YAG型脈沖激光器對(duì)噴涂涂層進(jìn)行激光重熔處理。重熔時(shí)搭接率分別取0.2、0.3、0.4，結(jié)果表明：當(dāng)搭接率為0.3時(shí)重熔層表面較為平整，過高或過低的搭接率不利于重熔層表面性能的提高。同時(shí)，朱剛賢等人［10］探討了激光熔覆工藝參數(shù)對(duì)涂層表面平整程度的影響。分析計(jì)算了熔覆層平寬比（p=s/w）和平高比（p=s/h），指出恰當(dāng)?shù)倪x擇激光工藝參數(shù)，可以有效的控制熔覆層的寬度和高度，進(jìn)而選擇最佳的搭接率，使重熔層獲得良好的表面平整度。

涂層厚度是涂層制備時(shí)的重要參數(shù)，既要達(dá)到保護(hù)基體的效果，同時(shí)保證涂層不會(huì)失效。柯超等人［11］運(yùn)用ANSYS有限元法模擬不同涂層厚度對(duì)涂層熱力學(xué)的影響。研究發(fā)現(xiàn)：當(dāng)制備的涂層厚度太薄時(shí)雖然熱應(yīng)力和膨脹系數(shù)較小，但是對(duì)涂層工藝要求很高；當(dāng)涂層制備較厚時(shí)，受熱應(yīng)力和膨脹系數(shù)的影響，零件之間配合將會(huì)產(chǎn)生問題；并得出對(duì)于哈氏合金最佳厚度介于0.05～0.12 mm。同時(shí)，也有學(xué)者［12-13］探究了內(nèi)部殘余應(yīng)力受涂層厚度的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：涂層表面殘余應(yīng)力隨著涂層厚度的增加，由于應(yīng)力累積效應(yīng)，涂層內(nèi)部殘余應(yīng)力呈上升趨勢(shì)，并在達(dá)到一定厚度時(shí)，涂層萌發(fā)分層和開裂現(xiàn)象。

2.3 負(fù)離焦量和脈寬

負(fù)離焦量是調(diào)節(jié)激光了能量的主要方式，適當(dāng)?shù)碾x焦量可以保證重熔層—基體呈現(xiàn)牢固冶金結(jié)合的同時(shí)保證表面有良好的平整度。而脈寬是單脈沖激光作用時(shí)間，選擇合適的脈寬參數(shù)可以有效的消除涂層內(nèi)部裂紋和孔隙，使重熔層更加均勻致密。寧智等人［14］采用電化學(xué)納米復(fù)合沉積工藝在45#鋼表面制備Ni-TiN復(fù)合涂層，再利用YAG脈沖激光器進(jìn)行激光重熔處理。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：當(dāng)脈沖寬度較低時(shí)，較短的激光作用時(shí)間將導(dǎo)致材料融化不充分；而當(dāng)脈沖寬度較高時(shí)，涂層表面發(fā)生團(tuán)聚，出現(xiàn)“包狀物”影響表面質(zhì)量；當(dāng)負(fù)離焦量為10 mm，脈寬為7 ms時(shí)，Ti元素在重熔層表面分布均勻，表面強(qiáng)化效果最佳。分析其原因?yàn)椋涸诿}沖激光重熔涂層時(shí)，脈沖寬度越小，所獲重熔層晶粒越細(xì)小，起到細(xì)晶強(qiáng)化作用［15］。

2.4 納米材料

納米顆粒具有獨(dú)特的力學(xué)和表面性能，如小尺寸效應(yīng)、量子效應(yīng)和表面效應(yīng)。納米材料的加入能夠細(xì)化晶粒尺寸，使晶界數(shù)量大幅增加，從而提升涂層塑性變形能力和力學(xué)性能。圖4為添加納米顆粒后重熔層表面微觀形貌，可以看出，納米粒子均勻的分布在涂層表面，起到“釘扎位錯(cuò)”的作用，降低晶體開裂趨勢(shì)，提高涂層塑性變形能力，達(dá)到“硬質(zhì)相+軟基體”相結(jié)合的理想強(qiáng)化效果。

圖4 添加納米顆粒后重熔表面微觀形貌Fig.4 Micro-morphology of remelted surface after adding nano-particles

張培磊［16］等人在CCS-B基體上采用激光熔覆和重熔制備了FeNiSiBNb非晶納米晶復(fù)合涂層。利用能譜電鏡、XRD、掃描電鏡和EDAX分別測(cè)試涂層顯微形貌和組織成分。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：經(jīng)激光重熔后的涂層與基體呈現(xiàn)好的浸潤(rùn)性，原涂層中的晶體相 Fe23B6，（Fe，Ni）3B2和 Ni4B3在重熔層中消失，說明重熔過程抑制了大部分晶體相的形成，獲得非晶納米晶復(fù)合涂層。同時(shí)，摩擦磨損實(shí)驗(yàn)表明：表面較高的非晶含量使得涂層硬度最高可達(dá)1369 HV，平均硬度達(dá)1200 HV，涂層平均摩擦系數(shù)為0.275，磨損形式主要表現(xiàn)為磨粒磨損和黏著磨損。

Yaqiong Ge等［17］采用超音速等離子噴涂系統(tǒng)在AZ31B鎂合金表面噴涂了Al-Si+1wt%nano-Si3N4涂層，并采用連續(xù)波CO2激光器重熔涂層。結(jié)果表明：激光重熔涂層與基體間具有優(yōu)異的冶金結(jié)合，細(xì)化了涂層的樹枝狀結(jié)構(gòu)。涂層中的納米氮化硅完全分解，重熔層主要由 Al，AlN，Al9Si，Al3.21Si0.47和Mg2Si相組成。此外，摩擦磨損實(shí)驗(yàn)表明重熔層顯微硬度提高到200～514 HV0.05。

激光重熔工藝參數(shù)的優(yōu)化選擇可以有效減少重熔層的微觀缺陷，提高重熔層致密度。因此，可通過對(duì)激光重熔工藝參數(shù)的控制，增加有益相并控制有害相的出現(xiàn)，消除原涂層內(nèi)部波浪層狀結(jié)構(gòu)和微裂紋等缺陷，提高重熔層致密度和結(jié)合強(qiáng)度，從而達(dá)到表面改性的作用。

3 激光重熔噴涂涂層仿真研究

由于激光重熔是“急熱驟冷”的冶金過程，并且在此過程中存在相變、傳質(zhì)、傳熱、對(duì)流和擴(kuò)散的復(fù)雜的物理化學(xué)反應(yīng)，因此很難在實(shí)驗(yàn)過程中對(duì)工藝參數(shù)進(jìn)行精確測(cè)量。隨著有限元軟件的開發(fā)和完善，利用仿真軟件對(duì)重熔過程進(jìn)行模擬得到了廣泛應(yīng)用。

黃連杰等人［18］采用非線性熱彈性塑性有限元模型模擬等離子噴涂ZrO2-8%Y2O3激光重熔層的應(yīng)力場(chǎng)，制備并檢測(cè)雙層熱障涂層與模擬結(jié)果做對(duì)比。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：由于仿真過程中對(duì)模型進(jìn)行了簡(jiǎn)化，如未考慮到熔池的流動(dòng)性而作出與實(shí)際不相符的假設(shè)，導(dǎo)致實(shí)測(cè)結(jié)果比仿真值偏大，但是最終結(jié)果和仿真結(jié)果仍能較好的吻合，說明仿真模擬能夠建立等離子噴涂ZrO2-8%Y2O3激光重熔模型。馮浩源等人［19］在單道重熔模型基礎(chǔ)上增加表面效應(yīng)單元SURF152，模擬了多道激光搭接重熔 ZrO2-8%Y2O3涂層的溫度場(chǎng)。結(jié)果表明多道搭接重熔涂層時(shí)，前一道次會(huì)對(duì)后一道次有預(yù)熱影響。過大的搭接率會(huì)影響熔池的均勻性，增大熔深差距；過小的搭接率會(huì)導(dǎo)致兩道次之間涂層未熔，無法形成均勻致密的重熔層。李軍等人［20］利用ABAQUS軟件建立連鑄機(jī)拉矯輥輥面溫度場(chǎng)有限元模型，分析往復(fù)循環(huán)熱應(yīng)力對(duì)拉矯輥輥面的影響，并制備厚度為300μm的雙層ZrO2陶瓷涂層。發(fā)現(xiàn)仿真結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本吻合，ZrO2能夠降低涂層熱應(yīng)力，增加熱循環(huán)次數(shù)，提高涂層壽命。

激光重熔伴隨著復(fù)雜的物理化學(xué)反應(yīng)，現(xiàn)有的數(shù)值模擬常常把重熔模型簡(jiǎn)化，如不考慮重熔過程中材料相變潛熱的影響、不考慮熱源的不均勻性、不考慮材料性質(zhì)隨溫度的變化，導(dǎo)致模擬結(jié)果和最終測(cè)試結(jié)果有出入。充分考慮實(shí)際影響因素，建立可靠的有限元模型，能夠有效減少仿真值和實(shí)際值的誤差，使仿真結(jié)果與實(shí)際情況基本吻合，進(jìn)而起到理論指導(dǎo)作用。

4 應(yīng) 用

4.1 耐磨性和耐蝕性

零件表面磨損和腐蝕是導(dǎo)致零件失效的最主要形式，經(jīng)激光重熔后得到均勻致密的重熔層，基本消除了涂層內(nèi)部的孔隙和裂紋，晶粒尺寸得到細(xì)化，晶界數(shù)量大幅增加，提高了重熔層硬度和塑性變形能力，有效的防止零件被磨損和侵蝕。根據(jù)Cloaco R理論，磨損體積計(jì)算如式（3）所示：

式中，Q′為磨損體積；K′為比例系數(shù)；d為硬質(zhì)顆粒直徑；H0為材料硬度；X為硬質(zhì)相體積分?jǐn)?shù)；λ′為硬質(zhì)相脫落概率；FN為外部載荷；ψ為磨粒角度；β為常數(shù)。

由上式可知涂層耐磨性主要受硬質(zhì)相顆粒直徑、硬質(zhì)相體積分?jǐn)?shù)和脫落概率、外部載荷的影響。經(jīng)激光重熔后涂層內(nèi)部晶粒細(xì)化，硬質(zhì)相顆粒尺寸減小同時(shí)數(shù)量增加，涂層塑性變形能力得到提升，降低了硬質(zhì)相脫落的幾率。因此在相同載荷下，激光重熔涂層磨損體積顯著減少。

王超等人［21］利用爆炸噴涂技術(shù)在馬氏體表面制備100μm厚Cr3C2-NiCr涂層，隨后進(jìn)行激光重熔處理。進(jìn)行摩擦磨損試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)：基體、原始Cr3C2-NiCr和激光重熔后的重熔層磨損失重分別為 -288.9 mg， -7.9 mg， +0.4 mg，同時(shí)經(jīng)激光重熔后的涂層表面銹蝕點(diǎn)較原始涂層減少。分析認(rèn)為：重熔后的涂層硬度大于對(duì)磨件硬度，因此在無潤(rùn)滑介質(zhì)的干滑動(dòng)摩擦中，對(duì)磨件表面材料剝落粘附于重熔層表面導(dǎo)致質(zhì)量增加，并且重熔后的涂層致密度提高，有利于耐腐蝕性能的改善。

陳正涵等人［22-23］采用冷噴涂技術(shù)在鎳鋁青銅上制備Cu402F涂層，研究激光重熔對(duì)鎳鋁青銅合金涂層組織性能的影響。重熔涂層自腐蝕電位Ecoor相對(duì)于基體和冷噴涂涂層分別提高了9.2%和18.2%；重熔層摩擦系數(shù)降低到0.141，磨損失重較基體減少了約46%。分析其原因?yàn)樵谀ノg過程中摩擦和腐蝕的協(xié)同作用，導(dǎo)致磨損和腐蝕成正相關(guān)。A.Rico［24］等通過火焰噴涂在基體AISI1045碳素鋼上制備了ZrO2（CaO）復(fù)合陶瓷涂層。在激光重熔處理后，基體表面形成連續(xù)致密的陶瓷涂層。由于噴涂涂層和激光重熔層都是由具有部分四方相的立方體ZrO2組成，涂層經(jīng)過激光重熔后晶粒尺寸減小，微觀組織結(jié)構(gòu)致密、均勻，因此磨損性行為得到明顯改善。

4.2 耐沖蝕性

水利機(jī)械中，葉片經(jīng)常受到泥沙的沖蝕作用導(dǎo)致表面磨損嚴(yán)重。激光重熔可以細(xì)化晶粒，基本消除涂層內(nèi)部孔隙和裂紋等缺陷，提高涂層塑性變形能力，達(dá)到“軟基體+硬質(zhì)相”相結(jié)合的理想重熔狀態(tài)，從而提高涂層耐沖蝕性，提高零件使用壽命。楊可等人［25］使用YAG高能脈沖激光器對(duì)復(fù)合涂層進(jìn)行重熔后，以26～40目不規(guī)則多角形石英砂以60°沖蝕角度處理2 min。研究結(jié)果表明：激光重熔使涂層中亞穩(wěn)相 γ-Al2O3向穩(wěn)定相 α-Al2O3轉(zhuǎn)變［26］，形成了α-Al2O3+TiAl2O5穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，消除了等離子噴涂涂層內(nèi)部的層狀結(jié)構(gòu)和孔隙等缺陷。此外，激光重熔后涂層內(nèi)部形成穩(wěn)定的相結(jié)構(gòu)，平均硬度由564.3提升至989.4 HV0.2；涂層內(nèi)部晶粒細(xì)化，晶間距減小，形成緊密排列的柱狀晶結(jié)構(gòu)；因此涂層耐沖蝕性能得到極大提升。

4.3 抗熱沖擊性

熱障涂層是沉積在耐高溫基體表面的陶瓷涂層，起到提高基體工作溫度和高溫抗腐蝕力、減少能耗、延長(zhǎng)熱端使用壽命等作用。被廣泛應(yīng)用在航空航天、噴嘴、汽輪機(jī)、燃燒室和葉片等場(chǎng)合。激光重熔可以顯著提高熱障涂層的結(jié)合強(qiáng)度，消除涂層內(nèi)部缺陷，改善涂層質(zhì)量。

張軍營(yíng)等人［27］在4Cr5MoSiV1涂層表面制備0.2 mm熱障涂層，再用5 kW橫流CO2激光器做重熔處理。激光重熔可以降低由熱膨脹系數(shù)不一致引起的失配應(yīng)力，封閉原涂層內(nèi)部的孔隙和裂紋，重熔層表面開始出現(xiàn)裂紋和最終失效的熱循環(huán)次數(shù)分別由14和32次提高到43和94次，熱循環(huán)次數(shù)提升了3倍。分析認(rèn)為：激光重熔后熔融層為柱狀晶組織，而晶間間隔為熱膨脹提供了空間，有效的降低了熱膨脹時(shí)的體積效應(yīng)；同時(shí)激光重熔“快速加熱快速冷卻”的工藝特點(diǎn)使涂層表面出現(xiàn)網(wǎng)狀裂紋，從而提高了涂層應(yīng)變?nèi)菹蓿种屏藢娱g裂紋的擴(kuò)展，進(jìn)而提高涂層抗熱沖擊性能。

5 結(jié) 語(yǔ)

激光重熔技術(shù)消除了噴涂涂層內(nèi)部層狀結(jié)構(gòu)，細(xì)化了晶粒和增加晶界數(shù)量，提高涂層塑性變形能力，抑制了涂層中孔隙和微裂紋的產(chǎn)生和發(fā)展，大幅提高涂層耐磨性、耐腐蝕性、耐沖蝕性和抗熱沖擊性，使普通金屬材料獲得優(yōu)良的力學(xué)性能。由激光重熔對(duì)涂層表面改性顯著影響，相信其應(yīng)用范圍將會(huì)越來越廣泛。通過現(xiàn)有激光重熔技術(shù)的分析和總結(jié)，對(duì)以后研究重點(diǎn)有以下幾點(diǎn)展望：

（1）在激光重熔技術(shù)快速凝固和復(fù)合涂層精細(xì)結(jié)構(gòu)方面從理論上對(duì)做出深入的研究，揭示激光重熔過程本質(zhì)。

（2）從工藝上對(duì)涂層的構(gòu)成和質(zhì)量進(jìn)行控制與改進(jìn)，以減少重熔后的熱應(yīng)力和組織應(yīng)力，改善涂層的摩擦學(xué)性能。根據(jù)現(xiàn)有的解決方案及作者見解，可以從兩個(gè)方面開展相關(guān)研究工作。①建立起重熔工藝—微觀組織結(jié)構(gòu)—摩擦學(xué)性能的系統(tǒng)體系，探尋其內(nèi)在的關(guān)聯(lián)性，實(shí)現(xiàn)對(duì)激光重熔工藝參數(shù)的優(yōu)化選擇，從而制備耐磨性能優(yōu)良的激光重熔涂層。②改善涂層材料和涂層結(jié)構(gòu)，對(duì)涂層微結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)控，如添加納米顆粒提高涂層表面性能，有效緩解涂層裂紋的產(chǎn)生和擴(kuò)展。

（3）運(yùn)用有限元仿真模擬技術(shù)模擬重熔過程中實(shí)際溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)，建立仿真模型。

（4）研究新工藝、新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)工藝過程簡(jiǎn)單、低耗、綠色、節(jié)約、高效。