适合加工激光熔覆件的刀具材料非CBN(立方氮化硼)刀具莫属。原因有三:
(1)激光熔覆修复后的工件硬度在HRC50以上,而CBN刀具的是目前加工高硬度工件最有效的刀具材料;
(2)虽然陶瓷刀具也适合加工硬材料,但激光熔覆修复后的工件高低不平,可以称之为断续切削,众所周知陶瓷刀具的脆性大,不适合断续切削,而CBN刀具则非常适合;
(3)CBN刀具耐磨性好,可长时间连续加工工件,不会出现中途换刀,产生接刀痕,从而影响产品外观质量等一系列问题。
目前应用广泛的激光熔覆材料主要有:镍基、钴基、铁基合金、碳化钨复合材料等。其中,又以镍基材料应用最多,与钴基材料相比,其价格便宜。与传统的堆焊、电镀、喷涂和气相沉积技术相比,激光熔覆技术具有如下几个优点。
(1)冷却速度快,使工件容易得到细结晶组织或产生平衡态所无法得到的非稳态、非晶态等新相。
(2)涂层稀释率低,与被加工件基体形成牢固的冶金结合或界面扩散结合,通过对激光工艺功率、光斑大小及焦距等参数的调整,可以获得良好的涂层,并且成分和稀释度均可控。
(3)热畸变较小,采用高功率密度熔覆时,变形可控制降低到零件的装配公差内。
(4)粉末选择几乎不需要任何限制,可以按照工艺要求使用任意种类配比的粉末材料,尤其是在低熔点金属表面熔敷高熔点合金。
(5)能进行选区熔覆,使得材料消耗减少,提高性能价格比。
(6)激光光束可以对难以接近的区域进行熔覆,主要保证光斑及粉末可以照射到该区域即可。
(7)熔覆层的厚度范围大,可以对同一部位进行往复重复熔覆。