各類廣泛應(yīng)用的表面工程技術(shù)中，激光熔覆、等離子轉(zhuǎn)移弧熔覆、火焰噴涂以及等離子噴涂均可以制備較厚的涂層。由于火焰噴涂及等離子噴涂會(huì)產(chǎn)生巨大的噪聲，以及大量的灰塵及紫外線，因此會(huì)嚴(yán)重污染環(huán)境；同時(shí)，在噴涂過程中，合金粉末經(jīng)過高溫區(qū)域時(shí)，其中的部分合金元素會(huì)被氧化，甚至燒蝕掉。另外，火焰噴涂及等離子噴涂技術(shù)制備的涂層與基底之間是機(jī)械結(jié)合，因此，涂層不能承受較大的載荷及沖擊。由于激光的能量轉(zhuǎn)換率很低(大約只有10％-25％之間)，而且由于設(shè)備費(fèi)用很高，因此其應(yīng)用受到了限制；同時(shí)，其應(yīng)用還依賴于塊體材料的反射率，因此，激光熔覆工藝的大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用目前仍受到很大限制。等離子轉(zhuǎn)移弧熔覆技術(shù)焰流具有極高溫度(高達(dá)20,000-30,000℃)，優(yōu)異的電弧穩(wěn)定性，工件熱變形率低，以及涂敷速度快等優(yōu)點(diǎn)。等離子熔覆技術(shù)是上述各種表面改性工藝中的較理想的一種。近幾年在該領(lǐng)域研究取得了很多進(jìn)展。如今，等離子熔覆應(yīng)用范圍越來越廣。主要應(yīng)用于石油、化工、工程機(jī)械、礦山機(jī)械、工業(yè)機(jī)械(螺桿、螺旋、軸輥等)，閥門等行業(yè)，如各類閥門密封面(常規(guī)的碟閥、球閥、閘閥、截止閥、止回閥、安全閥等)的等離子堆焊設(shè)備，以及石油鉆桿、軸承、軸、軋輥的磨損后的修復(fù)等，其應(yīng)用前景非常廣闊。等離子熔覆技術(shù)優(yōu)勢(shì)有以下幾點(diǎn)：1、與其他等離子噴焊相比設(shè)備構(gòu)造簡(jiǎn)單，節(jié)能易操作，維修維護(hù)容易;2、等離子弧溫度高、能量集中、穩(wěn)定性好，在工件上引起的殘余應(yīng)力和變形小。3、可控性好?？梢酝ㄟ^改變功率、改變氣體的種類、流量及噴嘴的結(jié)構(gòu)尺寸來4、堆焊熔覆合金層與工件基體呈冶金結(jié)合，結(jié)合強(qiáng)度高;5、堆焊熔覆速度快，低稀釋率;等離子弧堆焊的稀釋率可控制在5%一10%，或更低。6、堆焊層組織致密，成型美觀;堆焊過程易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化;7、可在銹蝕及油污的金屬零件表面不經(jīng)復(fù)雜的前處理工藝，直接進(jìn)行等離子堆焊;調(diào)節(jié)等離子弧的氣氛、溫度等電弧參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。激光熔覆亦稱激光包覆或激光熔敷，是一種新的表面改性技術(shù)。它通過在基材表面添加熔覆材料，并利用高能密度的激光束使之與基材表面薄層一起熔凝的方法，在基層表面形成與其為冶金結(jié)合的添料熔覆層。激光熔覆是指以不同的添料方式在被熔覆基體表面上放置被選擇的涂層材料經(jīng)激光輻照使之和基體表面一薄層同時(shí)熔化，并快速凝固后形成稀釋度極低，與基體成冶金結(jié)合的表面涂層，改善基層表面的耐磨、耐蝕、耐熱、抗氧化及電氣特性的工藝方法，從而達(dá)到表面改性或修復(fù)的目的，既滿足了對(duì)材料表面特定性能的要求，又節(jié)約了大量的貴重元素。它利用高能激光束（104-106w/cm2)在金屬表面輻照，通過迅速熔化，冷卻（102-106°C/s），在基材表面熔覆一層具有特殊物理.化學(xué)和力學(xué)性能的材料，從而構(gòu)成一種新的復(fù)合材料，形成基體不具備的高性能。此工藝可以根據(jù)工件的工況要求，設(shè)計(jì)不同性能的表面熔覆層，用于工件表面損壞后的修復(fù)，同時(shí)提高工件基體的耐熱、耐腐蝕、耐磨損的性能。材料主要有：鎳基、鈷基、鐵基合金、碳化鎢、高耐腐蝕合金材料等，硬度由HRC15-65度可隨機(jī)調(diào)配。激光熔覆機(jī)適用于各種、國(guó)產(chǎn)機(jī)械設(shè)備零配件磨損、腐蝕、斷、裂、劃傷、硌痕、加工超差、鑄造缺陷、泄漏等的修理。各種國(guó)產(chǎn)機(jī)械零配件表面的改性，使其具有減磨、耐磨、耐腐蝕、耐高溫等性能。與堆焊、噴涂、電鍍和氣相沉積相比，激光熔覆具有稀釋度小、組織致密、涂層與基體結(jié)合好、適合熔覆材料多、粒度及含量變化大等特點(diǎn)，因此激光熔覆技術(shù)應(yīng)用前景十分廣闊。從當(dāng)前激光熔覆的應(yīng)用情況來看，其主要應(yīng)用于兩個(gè)方面：一，對(duì)材料的表面改性，如燃汽輪機(jī)葉片，軋輥，齒輪等；二，對(duì)產(chǎn)品的表面修復(fù)，如轉(zhuǎn)子，模具等。有關(guān)資料表明，修復(fù)后的部件強(qiáng)度可達(dá)到原強(qiáng)度的90%以上，其修復(fù)費(fèi)用不到重置價(jià)格的1/5，更重要的是縮短了維修時(shí)間，解決了大型企業(yè)重大成套設(shè)備連續(xù)運(yùn)行所必須解決的轉(zhuǎn)動(dòng)部件快速搶修難題。另外，對(duì)關(guān)鍵部件表面通過激光熔覆超耐磨抗蝕合金，可以在零部件表面不變形的情況下大大提高零部件的使用壽命；對(duì)模具表面進(jìn)行激光熔覆處理，不僅提高模具強(qiáng)度，還可以降低2/3的制造成本，縮短4/5的制造周期。熔覆材料：目前應(yīng)用廣泛的激光熔覆材料主要有：鎳基、鈷基、鐵基合金、碳化鎢復(fù)合材料。其中，又以鎳基材料應(yīng)用多，與鈷基材料相比，其價(jià)格便宜。熔覆工藝：激光熔覆按熔覆材料的供給方式大概可分為兩大類，即預(yù)置式激光熔覆和同步式激光熔覆。預(yù)置式激光熔覆是將熔覆材料事先置于基材表面的熔覆部位，然后采用激光束輻照掃描熔化，熔覆材料以粉、絲、板的形式加入，其中以粉末的形式為常用。同步式激光熔覆則是將熔覆材料直接送入激光束中，使供料和熔覆同時(shí)完成。熔覆材料主要也是以粉末的形式送入，有的也采用線材或板材進(jìn)行同步送料。預(yù)置式激光熔覆的主要工藝流程為：基材熔覆表面預(yù)處理---預(yù)置熔覆材料---預(yù)熱---激光熔化---后熱處理。同步式激光熔覆的主要工藝流程為：基材熔覆表面預(yù)處理---送料激光熔化---后熱處理。按工藝流程，與激光熔覆相關(guān)的工藝主要是基材表面預(yù)處理方法、熔覆材料的供料方法、預(yù)熱和后熱處理。