虽然激光熔覆技术在钢铁材料和很多金属表面强化方面都获得了一定的成果和经济效益，但有关铜合金表面激光熔覆的相关报道却很少。因为铜合金有着特殊的物理化学性能，所以导致在铜表面进行激光熔覆比较困难。怎样在铜合金表面采用激光来制备没有缺陷、有冶金结合、耐磨损、耐高温、抗腐蚀且拥有一定厚度的理想熔覆层成为工程技术人员和科研人员需要解决的难题。80624

早期，外国研究人员就已经开始对铜合金表面激光熔覆进行了一些研究试验。以色列研究员G。Dehm等先后在铜合金表面上实施了激光熔覆Co基合金和Ni基合金的研究[20]。起初，他们在铜的表面采用等离子喷涂技术喷涂了一层厚100µm的NiBSi涂层，目的是提高铜对激光的吸收率。他们采用CO2激光器设备进行激光重熔，这是用来改进涂层和铜基体的结合强度，最终在重熔后的涂层上制备Ni基或Co基合金层。然而，在重熔过程中会出现很多的硼化物，由于基体的热膨胀系数和硼化物相差有些大，导致产生内应力和裂纹。香港理工大学的K。F。Tam研究员等为了提升黄铜(Cu-38%Zn)的耐腐蚀性能，采用喷涂技术在黄铜基体上预置了厚度为100µm的涂层，之后利用Nd:YAG激光器进行激光熔覆NiCrFeWC复合涂层，得出的结果表明，由于WC的增强作用，耐气蚀性大幅的提高[21]。法国研究员C。Georges研究了脉冲激光熔覆参数对于电接触器连接头镀层的耐腐蚀性的影响，得出的研究结果表明进行脉冲激光表面处理能够很好的改进连接头镀层组织的耐蚀性。K。w。Ngl等研究人员利用预置粉末的方法增强铜对激光的吸收，然后通过Ni层过渡，得到了纯Mo熔覆层，这是为了改进电接触材料的耐腐蚀性和耐磨性[22]。Bysakh等研究人员采用了8kw的平均激光功率通过CO2激光器结合同步送粉才把Cu-Fe-Al-Si合金粉末在铜基体上进行了熔覆，由此可以看出在铜合金上进行激光熔覆十分困难[23]。论文网

在我国也有一些研究员一直专注于在铜表面进行熔覆的研究。例如东北大学的刘芳等人先通过等离子喷涂含Cu的Ni基合金，然后再采用CO2激光熔覆+重熔的方法在铜基体上形成了Ni基熔覆层[24]。在熔覆层中产生了许多裂纹，而且熔覆层的硬度很低(只有280HV)，这会降低熔覆层的耐磨性。通过Nd:YAG激光器，采用相同的方法形成了Ni基熔覆层，改进了熔覆层的裂纹情况，之后在重熔层中出现的裂纹始终无法消除[25]。北京有色金属研究院Y。ZZhang等研究人员使用将基材预热到300℃的措施在纯铜表面进行了多道激光熔覆从而获得了Ni基自熔性合金，得到了十分好的效果，但是预热温度较高，对体积较大的工件例如连铸结晶器铜板等会使操控变得十分困难，并且预热会造成铜板表面发生变形及氧化，对于实际工程应用具有一定难度[26]。此外，清华大学的高阳等人为了提高渣口铜合金和高炉铁口的耐热性，在铜基体上进行激光熔覆，获得了无孔隙、与基体发生了冶金结合的硬度高并且致密的ZrO2/NiCoCrAIY陶瓷层[27]。李慧莉等人采用内含一定量纳米铝粉的Co基合金粉末作为熔覆材料，利用激光原位合成形成陶瓷颗粒以加强钻基合金涂层的性能，结果表明基体和Co基合金的结合良好，并且在熔覆层中原位产生了弥散分布的近似球形颗粒的陶瓷颗粒。研究还认为Co基合金的主要结晶方式是以原位生成的陶瓷相为中心，带动周围Co基合金液体结晶，结晶后的合金对陶瓷相进行包裹,控制了陶瓷相的聚合，并使其弥散分布、颗粒细小化。Cu合金表面涂层的平均显微硬度由基体表面的94HV增加到300HV。所以，激光熔覆技术[28,29]已经显示出十分明显的优势。