王斌修 田新国

（青岛理工大学机械工程学院，山东青岛 266033）

激光表面合金化是20世纪80年代发展起来的一种通过改变材料表面成分来实现材料表面改性的新技术，具有十分广泛的应用前景。它是将合金元素或化合物直接或间接结合到基体材料的表面，在高能量激光束的照射下，合金元素或化合物快速、均匀地分散并熔渗在熔池中，在液化层的扩散作用和表面张力效应等物理现象的影响下，熔化层在很短时间内形成具有要求深度和化学成分的表面合金化层。这个过程可使合金元素在凝固后的组织达到很高的过饱和度，还能在合金元素消耗量很小的情况下获得具有特殊性能的表面合金，而且合金层与基体之间冶金结合良好［1－2］。通过对一些价格便宜、表面性能不够优越的材料进行激光表面合金化，可以在材料表面形成新的非平衡微观组织，提高材料的耐磨损、耐疲劳、耐腐蚀和耐高温抗氧化等性能，取代昂贵的整体合金，从而大幅度降低生产成本［3］。目前，激光表面合金化技术在各类铸铁、普通碳钢、合金钢和不锈钢等铁基材料，以及镁合金、铝合金和钛合金等有色金属中获得了大量的应用，此外，半导体与金属薄膜的合金化也是一个重要的应用领域。

1 激光表面合金化的特点及合金层性能

1.1 激光表面合金化的特点

激光表面合金化可以使廉价普通材料的表层得到任意成分的合金和相应的微观组织，从而获得良好的物理、化学及综合力学性能，合金层组织均匀、致密，与基体间结合强度高。……