1.4.3 束流表層急冷法
　　用激光束、電子束和離子束等方法可進行表面層快速熔凝，常用的是激光快速熔凝。大致可分為兩類：①只改變組織結構，不改變成分，如表面上釉、表面非晶化等；②既改變成分，又改變組織結構，如表面合金化、表面噴涂后激光快速熔凝、離子注入后激光快速熔凝等。這種工藝是以很高能量密度的激光束（約107w／cm2）在很短的時間內（10-12～10-2 s）與金屬交互作用，這樣高的能量足以使金屬表面局部區(qū)域很快加熱到幾千攝氏度以上，使之熔化甚至氣化，隨后通過尚處于冷態(tài)的基座金屬的吸熱和傳熱作用，使很薄的表面熔化層又很快凝固，冷卻速率達105～108K／s。以用脈沖固體激光器為例，當脈沖能量為100J，脈沖寬度為2～8ms時，峰值功率可達到12.5～50kW，如光斑直徑為2mm，峰值功率密度可達400～1700kw／cm2。若是2kw輸出的連續(xù)激光器，功率密度可達70kW／cm2。另外已有激光轉鏡掃描，使寬度達到20mm左右。
　　提高激光快速熔凝冷卻速率的最重要兩個因素是增大被吸收熱流密度和縮短交互作用時間。用其他急冷法只能獲得穩(wěn)定的晶體，用10-12s的激光脈沖快速熔凝，就能獲得非晶硅。粗略地說，被吸收熱流密度增加10倍或交互作用時間減小為原來的1l／100，都相當于使熔池深度減小為原來的1／10，凝固速率增加10倍，液相中溫度梯度提高10倍和冷卻速率提高100倍。20世紀80年代又發(fā)展出激光快速冷凝，已能用此新工藝制備出試驗用的直徑13.2cm、厚3.2cm的渦輪盤坯，它是用激光作熱源，將合金一層一層堆凝上去，冷卻速率為106K／s。