利用激光熔覆技術(shù)是改善工件表面耐磨性的一條較好的途徑，但激光熔覆過程非常復(fù)雜，包括熔化、對(duì)流、凝固和相變，且熔化部分與基體材料成分不同，同時(shí)由于激光處理時(shí)包含的工藝參數(shù)較多，功率密度高達(dá)1O ～10 W／cm ，加熱和冷卻過程速度極快，主要用在鋁合金、鑄鐵、中低碳鋼、高速鋼等材料表面進(jìn)行相變強(qiáng)化、合金化和重凝等方面 。本文對(duì)球磨機(jī)主軸進(jìn)行工藝參數(shù)熔覆實(shí)驗(yàn)，主要研究對(duì)工件表面進(jìn)行大面積的熔覆后，熔覆層的表面質(zhì)量特別是裂紋和氣孔產(chǎn)生的原因及其防止措施、熔覆層宏觀質(zhì)量與工藝參數(shù)之間的關(guān)系及工件表面的耐磨性能，從而提高熔覆層質(zhì)量，減少熔覆層表面缺陷，延長工件的使用壽命。
        由于球磨機(jī)長時(shí)間在含有硬質(zhì)顆粒的介質(zhì)中運(yùn)行，軸徑部位有不同程度的磨損，在表面形成深度不同的凹痕。又由于其軸徑是較主要的配合部位，精度要求較高，表面粗糙度必須達(dá)到Ra≤3．um，硬度在HV500以上，橢圓度不能超過0．02mm，一般的修復(fù)工藝無法達(dá)到技術(shù)要求。因此根據(jù)磨損情況，使用激光熔覆技術(shù)對(duì)軸徑進(jìn)行修復(fù)工件的熱變形小，熔覆層組織致密，應(yīng)力小，結(jié)合強(qiáng)度高，熔覆層的尺寸大小和位置可以精確控制 J，特別是熔覆層的成分可根據(jù)使用工況靈活調(diào)節(jié)，更適合于一些工件的表面強(qiáng)化與修復(fù)。所以選用激光熔覆技術(shù)在工件表面形成一層合金來填補(bǔ)凹痕，通過修復(fù)達(dá)到使用技術(shù)要求，延長工件的使用壽命。掃描速度是工件與激光束相對(duì)運(yùn)動(dòng)的速度，在很大程度上代表光束能量效應(yīng)。在激光功率和光斑尺寸一定的情況下，隨著掃描速度的增大，溫度梯度增大，相應(yīng)的內(nèi)應(yīng)力增加，當(dāng)掃描速度增大到某一值時(shí)，熔覆層中內(nèi)應(yīng)力引起的應(yīng)變剛好超過熔覆層合金粉末在該溫度下的較低塑性，從而產(chǎn)生開裂以至形成宏觀裂紋。而且由于掃描速度過快，光束照射時(shí)間太短，輸入的能量將不能達(dá)到淬火溫度，因而使表面硬度降低 ]。由此可見，激光熔覆過程中掃描速度的合理選擇對(duì)熔覆層的質(zhì)量有著重大的影響，通常在進(jìn)行激光熔覆時(shí)設(shè)定的掃描速度為3～4mm／s。
      由于激光熔覆包含的工藝參數(shù)較多，有激光功率、激光光斑直徑、離焦量、掃描速度、粉末成分、送粉速度、送粉氣體流量、保護(hù)氣體流量、送粉嘴與熔池距離及角度等(其中較主要的是激光功率、光斑直徑、離焦量、掃描速度、送粉速度)。這些參數(shù)對(duì)熔覆層的厚度、稀釋率、表面粗糙度以及熔覆層的致密性都有很大影響，同時(shí)各參數(shù)之間也相互影響，必須采用合適的控制方法將各種影響因素控制在熔覆工藝允許的范圍內(nèi)。
      單位面積的功率大小即功率密度，由于不同功率密度的光束作用在基體材料表面會(huì)引起不同變化，從而影響熔覆層的稀釋率。熔覆層的稀釋率隨著功率密度的增大而增大，當(dāng)功率密度較低時(shí)，基體的熔深小，熔層與基體間的元素?cái)U(kuò)散大大降低，稀釋率減小，可得到細(xì)密的熔覆層組織，使設(shè)計(jì)的熔覆層元素充分發(fā)揮了作用，提高了熔覆層的硬度和耐磨性；當(dāng)功率密度較大時(shí)，稀釋率大，基體對(duì)熔覆層的稀釋作用損害了熔覆層固有的性能，而且加大了熔覆層開裂變形的傾向，使熔覆層產(chǎn)生裂紋的可能性增大 。因此激光功率過小和過大都不利于熔覆層的耐蝕性和耐磨性，只有在比較合適的功率下，微粒熔化比較充分，熔覆層結(jié)合良好，試樣耐磨性才能明顯提高，產(chǎn)生裂紋的可能性減少。通常激光熔覆時(shí)功率設(shè)置為2．3～2．5kW。按照這組工藝參數(shù)對(duì)球磨機(jī)進(jìn)行熔覆，熔覆后的表面宏觀效果較好，熔道平滑，壓道搭接均勻。將熔覆層用角向砂輪機(jī)打磨一部分，用滲透法進(jìn)行檢驗(yàn)，沒有有裂紋和氣孔，從而提高熔覆層表面質(zhì)量。用硬度儀檢測硬度，硬度值達(dá)到了HV500以上，與基體材料相比，球磨機(jī)主軸經(jīng)過激光熔覆后，熔覆層硬度得到提高，從而提高了球磨機(jī)的耐磨性能，延長了設(shè)備的使用壽命。在其它大型工件的激光熔覆中，這組工藝參數(shù)可推廣使用于其它工件表面的大面積修復(fù)。