图 7 激光熔覆技术示意图 ， 其中粉末预先放置在基板表面上 ， 惰性环境由来自同轴喷嘴的屏蔽气体产生 。 数据采集系统测量时间-温度历史 ， 以便更好地了解激光-材料相互作用 。
图 8流图描绘了LC技术期间激光 - 材料相互作用的各个步骤 ， 激光束能量被吸收以产生熔化区域 ， 并在激光束移开时重新固化 。
LC是一种广泛用于HEAC合成的潜在技术 。 与用于制备HEA的传统技术（如磁控管溅射 ， 等离子弧熔覆 ， 电火花工艺和铸造）相比 ， 该技术表现出更好的表面性能 。 通过这些技术将HEAs一层又一层地沉积到不同的基板上 ， 并形成厚度从几微米到几毫米不等的包层 。
如图4b所示 ， 根据迄今为止报告的文献 ， LC-HEAC分为三种类型 。 LC-HEA基金属涂层分为激光包覆耐火高熵合金涂层（LC-RHEACs）和过渡金属基LC-HEAC 。 过渡金属基LC-HEAC含有过渡元素 ， 如Al ， Cr ， Co ， Mn ， Cu ， Ni ， Fe ， Ti ， 而LC-RHEACs由高熔点温度元素组成 ， 如Nb ， W ， Zr ， V ， Hf ， Mo 。 在LC-HEA陶瓷基涂层中 ， HEA材料与氧 ， 硼或其他带负电的元素混合以制备离子或共价键 。 这些包层含有与硼化物 ， 碳化物或氮化物具有很强的亲和力的元素（Al ， Cr ， Ti ， Nb ， Zr） 。 HEA元素在LC-HEA基复合涂料中表现为用轻质合金（Al ， Mg）或陶瓷颗粒（TiN ， NbC ， TiC）增强的粘合剂或基体 。 由于激光表面工程领域的持续研究 ， 该分类系统将在未来进一步扩展 。
LC和LSA之间的区别：LC和LSA之间的主要区别是复合材料与基板的混合 ， 也称为稀释 。 它是根据稀释百分比测量的 ， 并定义为包层（d）的深度与包层的总厚度[包层的高度（h）加上包层的深度（d）
的比值 ， 如图9所示 。 在这两种技术中 ， 稀释都是不可避免的现象 。 然而 ， LSA技术的稀释程度比LC技术高得多 。 图9a显示了熔覆层界面处的扩散较少 。 此外 ， 通过选择优化的激光加工参数 ， 具有出色界面键合的激光包层的稀释度可以降低到10% 。 然而 ， 没有明显的区别报道（参见图9b） ， 也显示LSA技术的稀释百分比高于LC技术 。 值得一提的是 ， LC和LSA之间没有太大差异 ， 并且没有根据报告文献进行严格定义 。
图 9 显示LC和LSA复合几何形状差异的扫描电镜图像;（a）激光包覆截面 ， 稀释比小 ， 冶金粘结良好 。 此外 ， 显示包层参数的白线 ， 其中 b = 包层深度 ， w = 包层宽度 ， h = 包层高度 ， θ = 包层角度;（b）激光表面合金横截面 ， 显示基材和复合材料之间的混合程度更高 ， 没有明显的区别 。
2．1． LC-HEACs数据的统计表示
图10a展示了LC-HEACs中元素的频繁出现情况 ， 并整理了100多篇发表在知名期刊上的同行评议研究论文的数据 。 饼状图显示 ， 大部分覆层以FeCrCoNi合金体系为基本成分 。 像Al、Cu、Ti、Mo和Si这样的元素也以一定的百分比表示它们的存在 。 但B、Mn、Nb、W、V、Y、Zr、Mg等元素的含量较少 。 难熔元素的低百分比也说明LC-RHEACs的研究工作较少 。 此外 ， 包层中某些元素的存在也取决于该特定研究的重点应用 。 有些元素用于特定目的;例如 ， Cr的存在是由于耐腐蚀性能 ， 而Ti和Si的应用是为了耐磨损 。
图10 (a)提取100多篇经同行评审的LC-HEACs文章的数据 ， 绘制饼图 ， 描绘HEA元素的出现百分比;(b)柱状图显示了从Web of science?获得的2010年至2021年LC-HEACs在近年来发表的论文数量急剧增加 。
b为在一流期刊上发表的LC-HEACs同行评议论文数量 ， 2019年以后每年报告的论文数量突然增加 ， 而该领域的第一篇论文发表于2010年 。 被高度引用的文章是Zhang等人发表的《Synthesis andcharacterization of FeCoNiCrCu high entropy alloy coating by laser cladding》 。
2.2 激光源
激光产生的高强度光束将能量注入熔池 ， 形成熔覆层 。 LC-HEACs采用连续和脉冲模式 。 这些LC-HEACs常用的激光器有Nd: YAG激光器、CO2激光器和yb光纤激光器 。
激光模式的选择取决于加工工艺和基片材料的性能 。 耐火材料和热敏性材料要求脉冲模式操作 。 例如 ， 作为基质的镁在HEA包层上经历了高度的混合(稀释) 。 为了尽量减少稀释的影响 ， Yue等利用脉冲Nd:YAG激光器和悬浮的HEAs作为中间层 ， 在镁衬底上开发了高质量的alcocrcufeni基LC-HEAC 。 这是因为与连续模式相比 ， 较低的稀释与较小的脉冲持续时间和超快的淬灭率有关 。 同样 ， LC-HEACs的微观组织也取决于凝固速率和温度梯度 。 Sistla等人利用1根kW激光光纤研究了基于alxcofeni2 - xcr(0.3≤x≤1)的连续模式和脉冲模式下HEAC的微观结构演化 。 作者观察到两种模式都包含具有等轴枝晶形态的BCC和FCC固溶体 ， 如图11所示 。 连续模等摩尔包覆层的FCC相含量为29.73% ， BCC相含量为70.27% ， 脉冲模等摩尔包覆层的BCC相含量为91.53% 。 与脉冲模式相关的更快的冷却速率将FCC结构转变为BCC结构 。
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