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第."卷第,期材料保护W79(."M7(,
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激光表面改性对金属材料表面耐蚀性能的影响

周德瑞，纪红，许越
（哈尔滨工业大学应用化学系，黑龙江哈尔滨!"###!）

［摘要］综述了金属材料表面激光改性的工艺方法和特点，及其对金属腐蚀行为的影响。提出了金属表面激光改
性中存在的问题及相应的改进措施。
［关键词］激光表面改性；金属材料；耐蚀性能
［中图分类号］$%!&’(’［文献标识码］)［文章编号］!##!*!"+（#,##,）#!*###-*#.
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高金属表面的耐腐蚀性能很有利。
前言
C（,）非接触加工激光聚焦到金属材料的表面，无需与金属
材料直接接触，使金属材料不受力、不变形。
金属表面激光改性技术是,#世纪&#年代初随大功率激光
器功率不断提高而迅速发展起来的一门技术。它是把高能激光（.）自冷淬火激光表面改性冷却处理，无废气、废渣、废水
束作为热源对金属材料表面进行局部快速加热，依靠材料自身的产生。
热传导进行冷却，从而使被激光加热过的表面区域的组织、成分、（’）变形少仅材料表面发生成分、组织和结构的变化，对
物理及化学性能发生变化，达到表面改性的目的。该技术可用于基体的热影响可减少到最低限度。
改善金属材料表面的硬度、耐磨性、耐蚀性等多种性能［!J-］。本（"）周期短易实现自动化和机械化。
文仅就激光表面改性对金属表面耐腐蚀性能的影响做一综述。（+）现场技术激光束可以通过不同的光学系统聚焦和传
输，适用于远距离以及狭窄空间的操作，可用作现场技术来提高
D工艺特点零件的使用寿命。

激光表面改性是指在高能激光束的作用下，使被处理表面达E不同材料的改性层
到硬化、熔化、气化等各种表面状态，然后移走激光束，依靠金属
材料自身的热传导进行快速冷却，从而使表面得到强化的处理方激光表面改性提高了钢铁、有色金属（)9、KE、L6、M:等）的耐
法。包括激光熔覆、激光合金化、激光熔化凝固等一系列处理方腐蚀性能。
法。E(C钢铁
把激光器发出的激光束经光学系统引导并汇聚至待处理试
E(C(C不锈钢
样表面，对试样进行激光表面改性。接入计算机工作站自动控制
试样的移动和激光辐照的能量、时间等。用一工作台固定待处理敏化.!+奥氏体不锈钢由于表面存在着富铬区、分铬区以及
热处理过程中沿晶界边缘形成的硬质合金，极易发生晶间
试样，或使其相对于激光束做平动、转动等各种移动。当试样表K,.<+
面需要冷却或保护时，可在装置中加入惰性气体或冷却剂的介质腐蚀和晶间应力腐蚀。将其经过激光重熔处理，由于激光处理过
传输系统。程的快速加热、冷却以及熔池的形成，可使.!+不锈钢表层的组
激光表面改性具有如下特点：织、结构均匀化，碳化物溶解并均匀分配，分铬区消失，从而使.!+
不锈钢耐晶间腐蚀和晶间应力腐蚀的能力得到改善［!#J!.］。
（!）非平衡处理激光可实现金属材料表面的快速加热、快
速变冷。这是一个非平衡处理过程，允许一些过量固溶体和亚稳也可以通过激光合金化的方式改善不锈钢的耐腐蚀性能，如
相甚至玻璃态的生成。这些过量固溶体、亚稳相和玻璃态对于提在BMNN.!+#.不锈钢上进行M:<3N:O激光合金化处理可改善BMP
［］
NN.!+#.不锈钢的耐缝隙腐蚀能力!’J!+。
［收稿日期］,##!*!!*#&

万方数据!
激光表面改性对金属材料表面耐蚀性能的影响

用激光表面改性进行腐蚀防护处理后所获得的低价不锈钢，<=+%F合金等）进行激光重熔处理，同样可以改善铝+金属合金的
可用于取代昂贵的高合金不锈钢，很有应用前景。表层结构、组织成分，从而提高它们的耐腐蚀性能［’5，’"］。

!!"!#碳钢!$#$#’(基
用激光器在钢板上进行铁