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用45kW CO2激光器在XC38碳钢上激光合金化获得了表面光洁、无氧化和无裂纹缺陷的大面积合金化层.合金化区的微观组织由马氏体、残留奥氏体和多元共晶所组成,其硬度为61~65HRC.保护气体对于激光合金化结果有明显的影响.与氩气和氮气保护比较,氦气保护能产生最好的表面光洁度、最细化的微观组织(二次臂间距SAD,Ar:N2:He=1:1:0.6)、最高的冷却速率(Ar:N2:He=1:1.1:4)、最高的表面硬度(HV0.2,Ar:N2:He=1:1.14:1.15)、最多的合金元素溶解率(Ar:N2:He=1:1.1:1.5).这些结果可以用3种气体的物理特性之间差别来很好解释.