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激光熔覆是利用高能量、高密度的激光束将粉末熔化,在基体表面形成一种冶金结合面,其作为一种表面改性技术,已经得到了广泛的应用。生物陶瓷因其物理、化学性质稳定,而且具有良好的生物活性和生物相容性,利用激光熔覆在金属表面制备一层生物陶瓷涂层成为研究的热点。本文采用CaHPO4·2H2O和CaCO3混合粉末为原料,预置粉末的方式原位合成HA的激光熔覆工艺。激光功率、扫描速度、焦距等工艺参数是影响涂层表面成分及成型质量的关键因素。通过XRD技术,对涂层表面成分进行分析,随着激光功率、扫描速度的增加,涂层表面HA的含量先增加后减少;随着焦距的增加,涂层表面HA的变化不明显。温度是影响涂层表面成分HA生成的主要原因,生成HA的理想温度为800度到1200度。由于熔池温度无法直接测得,通过实验和数值模拟的方式对熔池温度进行间接测量,最终得到扫描速度>激光功率>焦距对温度的影响。通过正交实验对工艺参数做进一步优化,得到在在激光功率、扫描速度、焦距分别为:500w,7mm/s,30mm以及400w,5mm/s,40mm时涂层表面生成的HA成分较多。粉末配比的不同,熔覆后HA的含量也不同,最终得到在Ca/P比例为1.8时,涂层表面HA含量最多。为了制备表面熔覆宽度越窄,熔深越浅,结合强度高的多道单层HA涂层,通过选择合理的工艺参数,来控制良好的涂层表面形貌。最终得到在功率为300w,扫描速度9mm/s,焦距25mm时,涂层表面较好,未出现涂层裂纹,剥离等缺陷。基于单因素的实验规律,在钛合金表面制备生物陶瓷涂层,在激光功率400w,扫描速度5mm/s,焦距30mm时,涂层表面较为平整,各点洛氏硬度较均匀,为67HRC。然后进行显微硬度测试,最大值出现在基体和涂层的结合部,为1127HRC。最后对制备的涂层做生物性能研究,最终得出涂层表面具有良好的生物相容性。