大型转子和轴类零件采用激光熔覆技术进行修复，不需要预热工件，就可以***轴颈的尺寸，而且后续加工量小，不易产生冶金裂纹，硬度可以达到HR60以上，修复后的部件强度甚至可达到原强度90%以上，重要的是其修复费用不到换件价格的1/5，更重要的是缩短了维修时间，解决了石化行业中重大成套设备连续运作所必须解决的快速抢修难题。另外，对关键部件表面熔覆超耐磨抗蚀合金，可以在零部件表面不变形的情况下大大提高使用寿命；对模具表面进行激光熔覆处理，不仅能提高模具强度，还可以降低2/3的制造成本，缩短4/5的制造周期。

发动机曲轴激光熔覆修复工艺,是按以下步骤进行:A.在室温对曲轴表面进行除油除锈处理;B.选用DL-HL-T10000型CO2激光器,工作台为数控机床,利用激光器自动送粉装置把铁基或镍基自熔合金粉末送入熔池,在曲轴表面进行激光熔覆修复和强化;工艺参数为:熔覆功率P=1000W～10000W;光斑直径D=2mm～20mm;扫描速度V=200～2000mm/min;搭接率20～40%.本发明的激光熔覆工艺具有无污染,生产率高,能耗低,熔覆层加工余量小以及综合成本低等特点.另外,激光熔覆对磨损部件的修复还具有结合性强,残余应力小,无加工变形,表面硬度高,抗磨性好等优点,成为其在零部件的修复上具有很大发展潜力的加工技术.

曲轴激光熔覆技术特点

（1）冷却速度快（高达106K/s），属于快速凝固过程，容易得到细晶***或产生平衡态所无法得到的新相，如非稳相、非晶态等。

（2）涂层稀释率低（一般小于5%），与基体呈牢固的冶金结合或界面扩散结合，通过对激光工艺参数的调整，可以获得低稀释率的良好涂层，并且涂层成分和稀释度可控；

（3）热输入和变型小，尤其是采用高功率密度快速熔覆时，变形可降低到零件的装配公差内。

（4）熔深浅，对零件内部***影响小。

（5）熔覆材料选择范围广，通过选择不同的熔覆材料从而显著改善基体表面耐磨、耐蚀、耐热及电气特性。

（6）熔覆层的厚度范围大，单道送粉一次涂覆厚度在0.2~2.0mm。

当今国内外对激光熔覆的研究大致从以下几个角度出发：一是激光熔覆的机理研究；二是激光熔覆工艺及其***性能的研究；三是激光熔覆的应用研究。现对激光熔覆的各方面研究发展状况作以介绍，并指出其存在的主要问题及其今后的发展方向。

激光熔覆的应用研究

激光熔覆技术是一种经济效益很高的新技术，它可以在廉价金属基材上制备出性能好的合金表面而不影响基体的性质，降低成本，节约贵重稀有金属材料。因此，世界上各工业******对激光熔覆技术的研究及应用都非常重视。

应用于激光熔覆的激光器主要有CO2激光器和固体激光器（主要包括激光器、光纤激光器和二极管激光器，老式灯泵浦激光器由于光电转化效率低、维护繁琐等问题已逐渐淡出市场）。对于连续CO2激光熔覆，国内外学者已做了大量研究。高功率固体激光器的研制发展迅速，主要用于有色合金表面改性。据文献报道，采用CO2激光进行铝合金激光熔覆，铝合金基体在CO2激光辐照条件下容易变形，甚至塌陷。固体激光器，特别是激光器输出波长为1.06μm，较CO2激光波长小1个数量级，因而更适合此类金属的激光熔覆。