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激光冷噴涂過程
閱讀：463 發(fā)布時(shí)間：2021-9-14
研究人員對(duì)激光冷噴涂過程（Laser assisted Cold Spray，縮寫為L(zhǎng)CS）進(jìn)行不斷的研發(fā)，拓寬了能以氮?dú)膺M(jìn)行沉積的材料范圍，減小了對(duì)氣體加熱的需要，大大降低了加工成本，擴(kuò)大了冷噴涂加工應(yīng)用領(lǐng)域。
此前，人們已經(jīng)意識(shí)到，粒子溫度的提高會(huì)導(dǎo)致粒子的軟化，從而提高沉積效率，降低沉積臨界速度。沉積溫度的提高也有助于克服在冷噴涂中接合力度不夠的問題。接合力度不夠的問題是由于接合過程時(shí)間太短而造成的。然而，氣體溫度的提高使得噴嘴在噴射低熔點(diǎn)的金屬（如鋁）時(shí)，有可能產(chǎn)生污垢。這樣就需要找到除了噴嘴加熱方式外的另一種粉末加熱方法。
在LCS過程中，激光對(duì)沉積處進(jìn)行加熱，加熱至微粒熔點(diǎn)的30%-80%。這就大大降低了微粒的強(qiáng)度，使微粒得以變形，并且在材料上形成涂層。這里，微粒作用到基底上的速度僅為CS情況下的一半（<500 m/s）。降低對(duì)高速度的要求使得技術(shù)人員可以采用冷的氮?dú)庾鳛榧庸怏w，這樣就降低了成本，從使用氦氣的23美元/分鐘降到使用氮?dú)獾?.23美元/分鐘。同時(shí)，能耗也隨之降低，因?yàn)椴辉傩枰獨(dú)怏w加熱器。資本和運(yùn)行成本的降低意味著LCS在許多CS略顯昂貴的應(yīng)用領(lǐng)域更為有利，它使得冷噴涂的優(yōu)勢(shì)被用于更廣的范圍中。