钛合金密度小, 比强度高, 具有良好的耐蚀性、 疲劳抗力, 广泛应用于航空航天、 国防、 汽车、 医疗等领域。然而, 钛合金摩擦系数高、 对粘着磨损和微动磨损非常敏感、 耐磨性差及高温抗氧化性差等缺点, 制约了它的应用。表面改性技术, 尤其是激光表面改性技术为这一问题的解决提供了一条有效的途径, 综述了国内外钛合金激光表面改性技术的研究现状, 主要介绍了激光熔覆、 激光合金化和激光熔凝技术及其在钛合金表面
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磨损非常敏感、耐磨性差、在高温高速摩擦易燃着火及抗高温氧化能力相对较差等缺点，严重影响了其结构的安全性和可靠性，极大地限制了它的应用［３］。因此，进一步提高钛合金的耐磨性能、抗高温氧化性能以及耐腐蚀性能等表面性能就成了亟需解决的问题。除改进合金的成分和制备工艺外，对钛合金进行表面改性是目前最有效的方法，因此钛合金表面改性技术成为当前国内外研究的热点［４￣６］。传统的表面改性技术中离子注入因受离子注入能量的制约，强化层很浅；离子渗碳、渗硼和渗氮等存在着处理周期长和温度高工件易变形等缺点；热喷涂改性层组织结构疏松而且与基体的结合强度相对较低，不易形成具有较高结合
８］
是激光技术与金力的冶金结合。激光表面改性技术［７，
激光与光电子学进展
ａｓｅｒ＆ＯｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＰｒｏｇｒｅｓｓ
ＫｏｏｉＢＪ等［１２］用Ｔｉ与ＴｉＢ２的混合粉末作为原料在Ｔｉ－６Ａｌ－４Ｖ合金表面成功制备了ＴｉＢ－Ｔｉ复合材料涂层。张松等［１３￣１５］以Ｔｉ，Ｃｒ２Ｃ３混合粉末作为预置合金涂层，采用ＹＡＧ固体激光器进行激光熔覆处理，在Ｔｉ６Ａｌ４Ｖ合金表面制备出原位自生ＴｉＣ颗粒增强钛基复合材料涂层。实验结果表明，采用合适的合金粉末成分和激光辐照能量密度，可以获得增强相ＴｉＣ弥散分布的钛基复合材料熔覆层，熔覆层结晶致密，且与复合材料基体润湿性良好，熔覆层中复合材料的基体组织随预置合金粉末成分的改变而变化。摩擦磨损实验结果表明，原位自生ＴｉＣ／Ｔｉ复合材料熔覆层可明显改善Ｔｉ６Ａｌ４Ｖ合金的表面硬度和摩擦磨损性能。
崔爱永等［１６］应用脉冲Ｎｄ：ＹＡＧ激光器进行了钛合金（Ｔｉ６Ａ１４Ｖ）表面熔覆（Ｔｉ＋Ａｌ／Ｎｉ）＋（Ｃｒ２Ｏ３＋ＣｅＯ２）复合涂层实验，熔覆层组织是在细小树枝晶和共晶基体上散布着未熔Ｃｒ２Ｏ３颗粒和白亮球状液析Ｃｒ２Ｏ３，及生成的硬化ＴｉＡｌ陶瓷颗粒增强相。显微硬度明显提高，最高可达１１５０ＨＶ，平均是基材的３～４倍。熔覆层和基材实现良好冶金结合，白亮熔合区宽度为１０～激２０ｍｍ。光熔覆层干滑动摩损的摩擦系数在０．２～磨０．３之间，损率比Ｔｉ６Ａ１４Ｖ标样降低约７５％￣８０％。王维夫等［１７］采用预置Ｔｒｉｂａｌｏｙ７００（Ｔ７００）合金粉末的方法在ＴＡ２钛合金表面进行了激光熔覆制备Ｎｉ基Ｔ７００涂层的研究。通过激光熔覆能够获得良好的Ｔ７００合金涂层；涂层中Ｔｉ的适量存在能够促进ｌａｖｅｓ相的析出与长大，Ｔｉ稀释较小时涂层组织主要为胞状和胞－枝蔓状的奥氏体ｇＮｉ相，而Ｔｉ稀释较大时涂层组织为基体（ＴｉＮｉ＋ｇＮｉ相）＋Ｌａｖｅｓ相；涂层与基材之间有一厚约８０￣１００ｍｍ的过渡区。在固溶强化及细晶强化等作用下Ｔ７００熔覆涂层的显微硬度较常规方法有明显提高，适量的Ｔｉ稀释能够进一步提高涂层的硬度。根据Ｔｉ稀释程度的不同，涂层的平均硬度值在７００￣１０００ＨＶ之间，约比ＴＡ２钛合金基材高４￣５倍。作者研究了ＴＣ４钛合金表面激光熔覆（重熔）对等离子喷涂ＭＣｒＡｌＹ高温合金涂层抗氧化性能的影响，并通过激光重熔过程中的温度场数值模拟来优化激光重熔工艺参量［１９］。
钛合金具有较好的生物组织相容性和很高的比强度，是制备人工骨骼比较理想的材料，但必须解决钛合金与有机体结合的问题。Ｆｅｒｒｏ等［２１］以Ｃａ（ＮＯ３）２，（ＮＨ４）２ＨＰＯ４和ＮＨ４ＯＨ为原材料在钛合金表面进行激光熔覆，得到均匀且致密的ＣＰ涂层，其厚度为２．７
２３］
￣２．９ｍｍ，硬度达到１８～通过在２１ＧＰａ。高家诚等［２２，
属热处理相结合的产物，是在材料表面施加极高的能量，使之发生物理化学变化，从而显著改变材料的表面硬度、耐磨性、耐蚀性和高温性能。由于高能量密度产生极快的加热速度、功率输出精确可控和改性局域表面的可选择性，激光表面改性技术已引起了广泛的关注和重视。综述了国内外钛合金表面激光改性技术的发展和研究现状，重点阐述了激光熔覆、激光合金化和激光熔凝技术及其在钛合金表面改性中的应用，并对存在的主要问题和当前研究热点进行了探讨。
２激光熔覆
激光熔覆又称激光涂覆或激光熔敷，是一种新型的材料加工和表面改性技术，其实质是将具有特殊性能（如耐磨、耐蚀、抗氧化等）的粉末先喷涂在金属表面上或同激光束同步送粉，然后使其在激光束作用下迅速熔化、扩展及快速凝固，在基材表面上形成无裂纹、无气孔的冶金结合层的一种表面改性技术。激光熔覆技术有以下优点：凝固时１）激光束能量密度高，冷却速度快，激光熔覆层凝固组织细小；２）可以在同一零件的不同部位根据需要进行不同的熔覆；３）基体和熔覆层的结合是冶金结合，而且熔覆层组织具有明显的梯度渐变特征，使熔覆层与基体之间有良好的结合。
激光熔覆是最常用的一种钛合金激光表面改性技术，根据激光熔覆层所获得的不同成分和性能，主
１９］
要分为耐磨［９￣１７］、抗高温氧化［１８，、生物［２０￣２３］和热障熔
覆层［２４］等。钛合金的耐磨性能相对较差，从而使得钛合金表面激光熔覆研究主要集中在改善耐磨性上。在钛合金表面激光熔覆耐磨改性层的材料主要有Ｂ，Ｃ，Ｎｉ，Ｓｉ，Ｂ４Ｃ，Ｃｒ２Ｃ３，ＴｉＣ，ＢＮ，ＳｉＣ，ＴｉＢ，ＴｉＢ２，Ａｌ２Ｏ３等。
钛合金表面上预涂敷一定比例的ＣａＨＰＯ４ ２Ｈ２Ｏ－
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