隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和工業(yè)不斷發(fā)展，對(duì)零部件工作的環(huán)境也越來(lái)越趨于復(fù)雜化，表面性能的要求越來(lái)越高，因此零件報(bào)廢率大大增多。通常因?yàn)楸砻媸Ф鴪?bào)廢的零件有：轉(zhuǎn)子葉片、軸類(lèi)零件、齒輪類(lèi)零件、模具等。
在零部件整體性能滿(mǎn)足工況的條件下僅是表面損傷的零部件都是可以修復(fù)。如果能對(duì)因誤加工或服役損傷而致使報(bào)廢的零件進(jìn)行修復(fù)，不僅能夠挽回巨大的經(jīng)濟(jì)和時(shí)間損失，還可以提高資源的利用率，符合我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略。
目前零部件修復(fù)的方法有激光熔覆、真空釬焊、真空涂層法、鎢極惰性氣體保護(hù)焊（TIG）和等離子體熔覆修復(fù)等方法 。激光熔覆是根據(jù)工件的工況要求，熔覆各種設(shè)計(jì)成分的金屬或者非金屬，制備耐熱、耐蝕、耐磨、抗氧化、抗疲勞或具有光、電、磁特性的表面覆層。激光熔覆是一種快速冷卻的過(guò)程，熔覆過(guò)程中對(duì)修復(fù)工件的熱輸入量少，熱影響區(qū)小，熔覆層組織細(xì)小，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等，因此使用激光熔覆的方法來(lái)修復(fù)轉(zhuǎn)子等零部件比其它的方法具有更大的優(yōu)勢(shì)。激光熔覆技術(shù)解決了傳統(tǒng)電焊、氬弧焊等熱加工過(guò)程中不可避免的熱變形、熱疲勞損傷等一系列技術(shù)難題，同時(shí)也解決了傳統(tǒng)電鍍、噴涂等冷加工過(guò)程中覆層與基體結(jié)合強(qiáng)度差的矛盾，這就為表面修復(fù)提供了一個(gè)很好的途徑。
工藝簡(jiǎn)介
針對(duì)磨損，腐蝕，蠕變，疲勞，斷裂失效的機(jī)械零部件，采用激光熔覆技術(shù)，將合金粉末同步送入熔池，快速凝固形成具有特殊性能的熔覆層。熔覆層無(wú)氣孔和裂紋缺陷，硬度范圍20～60HRc，滿(mǎn)足各種工況條件及使用性能要求。適合各類(lèi)復(fù)雜形狀大型零件熔覆／再制造，恢復(fù)失效零件尺寸和性能，升級(jí)表面性能，延長(zhǎng)使用壽命
工藝特點(diǎn)
1、低熱量輸入，熱影響區(qū)小，變形小，只需少量機(jī)加工；
2、減少合金材料損失；
3、稀釋率小于1％，可保持熔覆層特定性能；
4、柔性化、自動(dòng)化，加工周期短，成本低，性能可優(yōu)于新品；
5、與基體冶金結(jié)合，具有高的結(jié)合強(qiáng)度；
6、使用特殊合金粉末，熔覆層可具有耐磨、耐腐蝕、耐疲勞等特性；
7、熔覆層組織具有完整細(xì)粒度結(jié)構(gòu)，具有優(yōu)異的強(qiáng)度和韌性。
激光熔覆應(yīng)用分析
1、轉(zhuǎn)子葉片的修復(fù)
轉(zhuǎn)子葉片又稱(chēng)動(dòng)葉，是隨同轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)的葉片，通過(guò)葉片的高速旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)氣流與轉(zhuǎn)子間的能量轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)子葉片承受很大的質(zhì)量慣性力、較大的氣動(dòng)力和振動(dòng)載荷，還要承受環(huán)境介質(zhì)的腐蝕與氧化，以及高速運(yùn)行微小粒子的沖蝕，但加工比較困難，渦輪轉(zhuǎn)子葉片還要在高溫狀態(tài)下工作。轉(zhuǎn)子葉片是直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)性能、可靠性和壽命的關(guān)鍵零件，并且其工作條件十分惡劣容易損壞，所以對(duì)材料性能的要求也大大的提高，同時(shí)提高了材料的經(jīng)濟(jì)成本，也為其做修復(fù)帶來(lái)廣闊的市場(chǎng)。激光熔覆工藝在轉(zhuǎn)子葉片上的應(yīng)用已經(jīng)的到了很好的研究，這也為其在修復(fù)方面的應(yīng)用提供了有利的前提。
2、軸類(lèi)零件的修復(fù)
通常軸類(lèi)零件主要失效的原因有軸變形、軸斷裂、軸表面失效。研究表明，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸、各種傳動(dòng)軸等軸類(lèi)零件的破壞主要是以磨損為主的。其中軸變形、軸斷裂是不可以修復(fù)的，而以磨損為主的表面失效是可以修復(fù)的。采用大功率激光熔覆修復(fù)技術(shù)，可在軸類(lèi)零件表面失效的部分，激光熔覆一層鐵基合金材料，使得熔覆合金層的零件表面有良好的機(jī)械性能，將報(bào)廢的零件再次使用。
3、模具類(lèi)的修復(fù)
模具在鑄造成型和塑料成型加工中起著重要作用，其制造工藝復(fù)雜，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，加工成本高。因此，對(duì)失效模具進(jìn)行修復(fù)再利用，無(wú)疑有著顯著的經(jīng)濟(jì)效益。模具使用壽命取決于抗磨損和抗機(jī)械損傷能力，一旦磨損過(guò)度或機(jī)械損傷，須經(jīng)修復(fù)才能恢復(fù)使用。激光熔覆已成為修復(fù)模具的研究熱點(diǎn)，備受?chē)?guó)內(nèi)外學(xué)者關(guān)注。
激光熔覆實(shí)現(xiàn)對(duì)模具的表面磨損進(jìn)行修復(fù)的方法可以歸結(jié)為：用高功率激光束以恒定功率P 與熱粉流同時(shí)入射到模具表面上，一部分入射光被反射，一部分光被吸收，瞬時(shí)被吸收的能量超過(guò)臨界值后，金屬熔化產(chǎn)生熔池，然后快速凝固形成冶金結(jié)合的覆層。激光束根據(jù)CAD二次開(kāi)發(fā)的應(yīng)用程序給定的路線(xiàn)，來(lái)回掃描逐線(xiàn)逐層地修復(fù)模具。特別是經(jīng)過(guò)修復(fù)后的模具幾乎不需再加工。
應(yīng)用領(lǐng)域
應(yīng)用于電力（汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子、葉片）、礦山（齒輪、鉆頭、液壓桿）、機(jī)械（軸類(lèi)、齒輪）、石化（渦輪盤(pán)、轉(zhuǎn)子、推油桿）、船舶（曲軸、發(fā)動(dòng)葉片、凸輪軸）、機(jī)車(chē)（軸、汽輪機(jī)葉片、轉(zhuǎn)向架、活塞）、模具（沖壓模、鍛模、壓鑄模）等行業(yè)失效零件，再制造產(chǎn)品質(zhì)量可靠，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效應(yīng)。
文中提到的超高速激光熔覆技術(shù)，還要分為外壁激光熔覆技術(shù)以及內(nèi)壁激光熔覆技術(shù)。
超高速激光熔覆主要用于軸類(lèi)、盤(pán)類(lèi)等零件表面耐蝕、耐磨或其他特殊性能涂層的快速制備，如油缸、立柱、軋輥、主軸、剎車(chē)片等，在煤機(jī)、交通、煉鋼、海洋平臺(tái)、鉆采、重型機(jī)械等多個(gè)行業(yè)均有大量應(yīng)用需求。不僅用于新零件的制造，也可用于在役零件的表面維修與在制造。
內(nèi)壁激光熔覆主要用于零件內(nèi)孔、內(nèi)壁的耐磨、耐蝕涂層制備或快速激光修復(fù)。通過(guò)配備不同的光學(xué)系統(tǒng)，也可以45°傾斜入射激光與粉末方式實(shí)現(xiàn)管件端部盲孔的加工；或是通過(guò)配備電機(jī)實(shí)現(xiàn)內(nèi)壁光頭的旋轉(zhuǎn)，用于重型零件或不易旋轉(zhuǎn)零件的立式熔覆加工；同時(shí)也可用于零件狹窄受限位置的激光修復(fù)與焊接。在煤機(jī)、鉆探、能源、重型機(jī)械、航空航天等諸多工業(yè)領(lǐng)域都有巨大應(yīng)用需求。