一、激光熔覆技术定义及特点
1.1定义
激光熔覆技术是将需要的涂层材料覆盖在基体上，使用激光高强度辐射把基体表面和涂层材料熔化，然后通过快速凝固形成新涂层。该工艺方法大大提高了材料表面的耐热、耐磨、耐腐蚀性能。
1.2特点
激光熔覆技术在强化密封面方面的使用已经取得了重大成就。比起传统的焊接工艺方法，激光熔覆技术热传递点精确，焊接快，冷却块，变形小，因此焊接的合金涂层密度大、性能高、抗氧化、抗腐蚀性能好。石世宏等通过对激光熔覆、等离子堆焊、火焰堆焊的比较，发现激光熔覆的稀释率最低、固溶结合层最薄、晶粒最为细小。孙宜华等也做了同样的比较，得到了相似的结论，激光熔覆层组织细小、硬度高、抗磨损性能好。激光熔覆层充分发挥了熔层元素的作用。激光熔覆技术还有以下特点。1、冷却速度快，容易得到非稳相、非晶态等平衡态无法得到的新相，凝固过程特别快。2、涂层稀释率低，调整激光参数，可控制涂层成分和稀释度，涂层稀释率低，有利于与基体更紧密的结合。3、热传递快和变形较小，熔覆时，激光功率越高，快速熔覆的变形量越小。4、把熔点高的合金熔覆在熔点低的金属表面时，粉末的可选择范围广。5、熔覆层的厚度范围大，单道送粉一次涂覆厚度在0.2~2.0mm。6、性价比高，可选熔覆区域，节省材料。
二、激光熔覆技术发展现状
2.1 激光熔覆在核电厂阀门中的应用
据统计，世界上核电站事故多是因为阀门密封面出现问题导致的。因此对核电厂阀门密封面的材料和工艺过程具有特别严格的规定。核电厂阀门密封面会在阀门的开闭中收到磨损，也会因环境的不同受到不同程度的腐蚀氧化等，因此核电厂阀门应具有较高的综合性能。激光熔覆在核电厂阀门检修使用中的突出优势得到了国家的高度重视，顺应核电迅速发展的趋势，国家政策向核电阀门核心技术的研究倾斜，吸引了大量学者开始对核电厂阀门密封面的强化进行研究。黄国栋等用激光堆焊工艺将Co基合金熔覆在核阀阀瓣密封面奥氏体基体上，并与等离子喷焊层和电弧堆焊层进行对比，试验结果显示激光熔覆能达到3mm厚度，并且激光熔覆的密封面光滑平整。激光熔覆和其它传统堆焊比，晶粒细、稀释率小、废品率低，腐蚀率低。石世宏等还对激光熔覆层和等离子弧堆焊层进行了三千次冲击测试，发现激光熔覆层的硬度和耐磨性均更好，其磨损量比后者少1.33mg。综上可见，激光熔覆技术可以有效的提高核电厂阀门密封面质量，其表面处理技术处于不可替代的地位。激光熔覆技术充分发挥了原材料的潜力，通过该技术，基体获得的性能远远高于其它表面处理技术。
2.2 激光熔覆技术在核电厂阀门应用中存在的问题
1、激光熔覆层的冶金质量。涂层和基材在表面形成地稀释度、密集的扩散带是两者结合的最理想状态。这种状态的结合主要受熔覆合金和基材性质影响，熔覆工艺及熔覆层厚度的影响在其次。为了获得最理想的熔覆层冶金质量，熔覆层合金和基材熔点应该相近，还要保持熔覆环境的湿润。熔覆层合金和涂层的熔点相差太大的话会导致表面的平整度降低，且基材表层过烧严重污染熔覆层；反之，涂层过烧，熔覆层的组织被破坏掉了，性能也大大降低。同时基材难熔，界面张力增大，涂层与基材间难免产生孔洞和夹杂。在激光熔覆过程中，稀释率越低，冶金结合越好。研究表明，不同基材材料和涂层材料进行熔覆时获得的合金稀释率最低点也不相同。大部分都低于5%。
2、气孔。在激光熔覆层中气孔的危害也是特别的大，极易成为熔覆层裂纹的起点，降低了熔覆层的抗腐蚀、耐磨性能，对气密性要求高的熔覆层危害更大。熔覆层产生气孔主要是因为涂层粉末在进行激光熔覆前发生过氧化反应，致使熔覆时产生气体。而激光熔覆技术是个快速熔化凝固的过程，产生的气体没有完全排出在涂层中形成气孔。一般说来,激光熔覆层中的气孔是难以避免的，但激光熔覆的气孔同其它焊接过程比起来，数量大大减少。为减少气孔数量，常常通过防止粉末氧化来控制，在使用合金粉末前进行防氧化保护，根据试验，选择合理的激光熔覆工艺参数等。
3、激光熔覆过程中成分及组织不均匀。有许多成分不均匀的原因，首先，在激光熔覆时，基材到熔覆层直接会有较大的温度差异，这一梯度导致熔覆层的冷却有个先后顺序，据经验可知，熔覆层中成分不同的部分肯定是先凝固。熔覆层凝固后很快冷却下来，而熔覆层材质无法在短时间内均匀扩散开来，由此导致的成分不均匀，也导致了对熔覆层一些列的不完善，尤其是性能上的损坏。在当前激光熔覆的技术条件下，暂时还无法解决成分偏析问题。
4、开裂及裂纹。由于熔覆层极易产生裂纹，导致激光熔覆技术一直难以推广开来，极大的限制了该技术的扩展。熔覆材料和基材材料在性质性能上总是存在较大的差异，加上该技术快速加热和快速冷却的技术原理，熔覆过程中会产生极大地应力，如果局部应力超过了熔覆层的极限强度，就会产生裂纹，熔覆层的气孔处强度较低，很容易成为裂纹的源头。为了缓解应力集中问题，降低开裂几率，选用熔点低的合金材料，并且在熔覆层加稀土以增加涂层韧性。这些措施依旧不能很好的解决熔覆层的气孔、开裂等问题，很有必要研制十分适合熔覆的材料。此外，应制定规范化的工艺标准，因为在激光熔覆过程中，工艺不规范且不能重复。工艺仍极不稳定，研究学者之间各自得出的结论差异较大。
三、激光熔覆技术在核电厂阀门检修中运用存在的问题及解决方法
3.1 核电阀门密封面熔覆层的质量问题及解决办法
影响核电阀门密封面熔覆层质量的主要原因就是覆层裂纹，这是在对阀门密封面上进行大功率激光熔覆的实际应用中得出的经验，熔覆层越厚，越是难以避免裂纹的产生。这是激光熔覆技术推广发展的一大难题。对此应当探索控制裂纹新的工艺方法，不断提高改进工艺流程。为保证熔覆层性能，应根据核阀的使用需求，通过选择合适的熔覆材料和熔覆工艺以减少熔覆层的裂纹率。 任爱国等选用不同的基体和熔覆材料实验，观察熔覆层的裂纹情况，结果发现，对熔覆层裂纹影响最大的是熔覆材料。石世宏等发现通过优化粉末质量并降低热应力可以减少激光熔覆层的开裂几率。李晓薇等优化了熔覆工艺的参数，并按照配方熔覆粉末进行熔覆，得到的激光熔覆层质量很好，大大提高了阀门的性能。
四、结束语:
五、综上所述，激光熔覆技术在核电阀门的检修应用中有着不可替代的重要地位。其表面改善技术具有很高的科技含量。为了尽快提高我过阀门制造技术，提高激光熔覆层的质量，使之尽快的应用到工业当中去，可以从熔覆材料和优化工艺来着手。
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