【摘 要】
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激光熔覆技术是一种表面改性技术,通过激光熔覆技术可以增强基体性能。但是制备得到的样件所呈现的性能,从宏观角度观察是无法得知的,因此对其进行性能检测是十分必要的。传统检测手段的检测过程需要进行一些列复杂样件处理并且检测时间较长,而激光诱导击穿光谱具备非接触式检测、对样件破坏性小、无需复杂样件预处理、快速且可同时分析多种元素等优点。因此本文尝试将激光诱导击穿光谱技术应用在激光熔覆领域,并证明该技术在该
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激光熔覆技术是一种表面改性技术,通过激光熔覆技术可以增强基体性能。但是制备得到的样件所呈现的性能,从宏观角度观察是无法得知的,因此对其进行性能检测是十分必要的。传统检测手段的检测过程需要进行一些列复杂样件处理并且检测时间较长,而激光诱导击穿光谱具备非接触式检测、对样件破坏性小、无需复杂样件预处理、快速且可同时分析多种元素等优点。因此本文尝试将激光诱导击穿光谱技术应用在激光熔覆领域,并证明该技术在该领域的可行性。本文主要研究内容如下:（1）激光诱导击穿光谱参数及激光熔覆加工参数优化。激光诱导击穿光谱参数以激光能量以及延迟时间为例,根据实验情况进行优化调节,最终通过比较不同参数下的光谱强度大小以及实际情况最终选定激光能量为79m J,延迟时间为2.6μs作为本次实验参数。激光熔覆加工参数以激光功率为例,结合激光诱导击穿光谱技术进行参数优化,通过比对不同激光功率下制备得到的样件的光谱强度大小,最终选择1800W作为本次研究的激光功率作为本次制备参数。（2）本文以机械性能中的硬度为例,基于激光诱导击穿光谱技术对激光熔覆材料中WC含量与材料硬度之间的关系进行研究。建立激光熔覆各区域对应的硬度和W元素含量的相关性曲线,得知WC含量上升材料硬度也会随之上升,R~2=0.888。随后建立各区域的光谱强度与WC含量的相关性曲线,得到R~2=0.917,说明激光诱导击穿光谱可以应用于激光熔覆领域进行分析。（3）采用激光诱导击穿光谱技术对激光熔覆材料元素分布进行研究。分别采用激光诱导击穿光谱技术和电子显微镜结合能谱仪对激光熔覆单层单道材料进行线扫描分析,通过两者结果比较验证了激光诱导击穿光谱线扫描分析的可行性。随后将两种线扫描技术同样应用在单层多道激光熔覆样件上,但对于单层多道熔覆材料来说,线扫描分析所能得到的信息有限,最终将激光诱导击穿光谱面扫描手段运用在了该样件上,得到了更加全貌的样件元素分布情况。
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