1.激光熔覆技术概述 1.1激光熔覆技术发展现状及应用 20世纪80年代开始，激光熔覆进入到人们的视野，随着它在材料表面改性技术中的优势越来越明显，吸引了众多专家学者的关注与研究。

激光熔覆技术是激光加工技术的一个重要的应用方面，是一项新兴的材料表面改性与零件加工技术[1]。

激光表面合金化技术现在已广泛应用于铁基材料，如各种铸铁、碳钢、合金钢和不锈钢等，以及铁、镁和招等有色金属及其合金。

激光熔覆可根据工件的工况要求，熔覆各种设计成分的金属或非金属，制备耐热、耐蚀、耐磨、抗氧化、抗疲劳，或具有光、电、磁特性的表面覆层。

激光熔覆可以在较低性能的廉价钢材上制备出高性能的合金钢表面层，大大提高金属部件的使用寿命，在石油、化工、冶金、电力、机械、工模具和航空航天等领域得到广泛的应用[2]。

1.2激光熔覆技术原理及设备 激光熔覆技术是利用高能激光束辐照，通过迅速熔化、扩展和凝固，在基材表面熔覆一层具有特殊物理、化学或力学性能的材料，构成一种不同于基材的新材料，以弥补基体所缺少的高性能。

可根据工件的性能要求，熔覆各种成分的合金、金属基复合材料等，制备耐热、耐蚀、耐磨、减摩、抗氧化和无磁等特性的表面覆层，使材料具有常规处理所不具有的组织与性能[3]。

激光熔覆加工过程依靠激光熔覆设备来实现，主要包括激光器 (CO2激光器、YAG激光器、半导体激光器、光纤激光器等)、送粉系统 (送粉器、粉末传输通道和喷嘴)、激光加工平台、多轴机器人 (通过程序控制实现自动化熔覆工艺)、气体保护系统、跟踪检测与反馈系统[4]，如图1（1.示教器 2.机器人控制系统 3.计算机 4.激光器5.光纤输出口 6.焊接机器人 7.机械臂 8.传导光纤9.视觉跟踪器 10.加工平台 11.送粉头 12.激光镜头13.显微输出端 14.送粉系统 15.送气系统）所示。

图1 激光熔覆加工设备 CO2激光器有以下特点： ( 1)功率大：CO2激光器是目前输出功率达到最高级区的激光器之一，其最大连续输出功率可达几十万瓦； ( 2)效率高：光电转换率可达30％以上，比其他加工用激光器的效率高得多； ( 3)光束质量高：模式好，相干性好，线宽窄，工作稳定。

1.3激光熔覆的分类[5] 激光熔覆按熔覆材料的供给方式大概可分为两大类，即预置式激光熔覆和同步式激光熔覆。