閆曉孟 齊歡 陽義

(1.四川大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院，四川 成都 610065；2.成都青石激光科技有限公司，四川 成都 610213)

大型鑄鍛件行業(yè)的發(fā)展是國家工業(yè)基礎(chǔ)建設(shè)中十分重要的一環(huán)，其發(fā)展水平無疑極大地彰顯了國家的重工業(yè)實(shí)力，其特殊性和重要性關(guān)系到國家安全和國民經(jīng)濟(jì)命脈。我國一直致力于大型鑄鍛件產(chǎn)品的研發(fā)制造，特別是改革開放以來，通過多種形式的技術(shù)升級，從技術(shù)引進(jìn)，技術(shù)改造，進(jìn)口設(shè)備，合作生產(chǎn)再到后來的自主技術(shù)創(chuàng)新，設(shè)備開發(fā)，經(jīng)過四十余年的發(fā)展我國大型鑄鍛件的生產(chǎn)規(guī)模和能力得到了顯著的提升，已逐步形成了一套比較完善的國產(chǎn)化研發(fā)制造體系[1]。結(jié)合我國重工行業(yè)的特點(diǎn)，大型鑄鍛件行業(yè)為航空航天、石油化工、鋼鐵冶金、鐵路交通、核電水利等多個領(lǐng)域的迅速發(fā)展提供了大量優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品、設(shè)備及服務(wù)，為重大裝備制造業(yè)奠定了基礎(chǔ)，刺激了國產(chǎn)高端動力裝備的行業(yè)需求。

然而，高端動力領(lǐng)域重大裝備還面臨著一個共同的行業(yè)技術(shù)瓶頸，即所需的大型鑄鍛件在長時間的交變載荷、極端工況條件下的零件修復(fù)問題。2018年三峽機(jī)組首次大修，發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重氣蝕問題，因檢修每天每臺機(jī)組的損失高達(dá)500萬元。大型鑄鍛件的傳統(tǒng)修復(fù)不僅難拆卸、難搬運(yùn)，拆舊換新成本高，而且返廠維修耗時長，此外還可能會造成降準(zhǔn)修復(fù)從而達(dá)不到設(shè)備構(gòu)件使用需求，具有一定風(fēng)險。為了解決上述問題，我們迫切地需要高效率、高性能、適應(yīng)性強(qiáng)、智能化程度高的新型修復(fù)技術(shù)，從縮減檢修/停機(jī)時間、延長零件的服役壽命、適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境、成型精度高、可控性強(qiáng)等多個方面滿足高端動力裝備的修復(fù)需求。作為3D打印技術(shù)的先進(jìn)代表之一，激光熔覆為大型鑄鍛件的修復(fù)提供了新的方向，在一定程度上解決了傳統(tǒng)修復(fù)技術(shù)的難度大、時間長和成本高等問題。本文通過簡要介紹激光熔覆技術(shù)的工作原理和特點(diǎn)，結(jié)合國家戰(zhàn)略需求和有關(guān)行業(yè)實(shí)際訴求的案例，回顧并總結(jié)了激光增材修復(fù)技術(shù)在大型鑄鍛件行業(yè)取得的進(jìn)展，最后對其未來的發(fā)展趨勢進(jìn)行了展望。

1 激光熔覆技術(shù)簡介

1.1 激光熔覆技術(shù)的原理和特點(diǎn)

隨著激光技術(shù)的快速發(fā)展，在過去的幾十年中，利用激光技術(shù)開展材料加工已逐漸成為一個新的研究熱點(diǎn)，具有廣闊的應(yīng)用前景和應(yīng)用范圍。激光加工技術(shù)實(shí)質(zhì)上可以簡單概括為利用高能量密度的激光束與選定材料(主要為金屬和非金屬材料)產(chǎn)生相互作用，完成熔焊、切割、貫孔、表面熔覆等微加工操作，是由計算機(jī)學(xué)、數(shù)控學(xué)、機(jī)械學(xué)等學(xué)多科交叉集成的一種先進(jìn)材料成形技術(shù)[2]。作為激光加工技術(shù)的典型代表，激光熔覆(Laser cladding technology)是一種新興的材料加工方法，屬于激光加工領(lǐng)域的一個重要的應(yīng)用方向。具體而言，激光熔覆加工是將高能量密度的激光束輻照到基體材料表面，使金屬粉末或涂層熔化，經(jīng)過快速冷卻后形成熔覆層并能與基體材料產(chǎn)生良好冶金結(jié)合的一種快速增材加工技術(shù)。

激光熔覆加工的工藝流程可簡述如下：1)根據(jù)零件外觀尺寸通過計算機(jī)輔助設(shè)計建模和數(shù)控系統(tǒng)來確定加工區(qū)域和坐標(biāo)范圍；2)制定熔覆工藝參數(shù)(如激光功率、送粉量、粉體材料等)開始逐線、逐層堆積材料，直接預(yù)生成或修復(fù)金屬零部件或大型鑄鍛件；3)對修復(fù)后的大型鑄鍛件和零部件產(chǎn)品進(jìn)行探傷和檢測，經(jīng)過機(jī)加工后最終成形，其工作原理和工藝步驟如圖1所示。激光熔覆技術(shù)最終加工或修復(fù)的大型鑄鍛件擁有良好的材料綜合性能，在滿足原本性能的基礎(chǔ)上，甚至能夠?qū)崿F(xiàn)基體材料表面的抗腐蝕性、耐磨性、導(dǎo)電性和抗拉強(qiáng)度等物理、化學(xué)或力學(xué)性能的進(jìn)一步提高。目前而言，激光熔覆系統(tǒng)主要由計算機(jī)(含軟件操作系統(tǒng))、送粉系統(tǒng)(含多軸機(jī)器人，噴嘴和保護(hù)氣設(shè)備)、激光頭及數(shù)控工作臺(包含環(huán)境箱及變位機(jī))四大板塊組成。隨著我國激光增材設(shè)備制造行業(yè)的技術(shù)提升，如今已朝著集成式、可定制式的智能化移動激光增材系統(tǒng)的方向發(fā)展，如圖2所示為南京輝銳集團(tuán)生產(chǎn)的移動式激光熔覆設(shè)備。

(a)成形原理

圖2 第二代移動式激光熔覆設(shè)備MobiMRO-2?

激光熔覆可以應(yīng)用于表面改性，同傳統(tǒng)的表面改性技術(shù)(如化學(xué)鍍、熱噴涂、堆焊、氣相沉積等)相比，激光熔覆技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)如下所示[3]：

(1)材料應(yīng)用范圍廣泛，高能激光束能對目前市面上常見的金屬粉末和陶瓷材料等進(jìn)行激光表面熔覆。

(2)冷卻速度快，熔覆組織為典型的快速凝固特征；可根據(jù)實(shí)際需求調(diào)配涂層材料成分，獲得優(yōu)異的材料特性。

(3)得益于激光的快速加熱特性，基體材料的輸入能量和熱變形較小，熔覆層稀釋率低，與基材呈良好的冶金結(jié)合，可提高粉末使用率和工件成型率。

(4)可實(shí)現(xiàn)熔覆層的精確控制，自動化程度高，可對廢舊工件進(jìn)行局部打印或修復(fù)處理。

在二十世紀(jì)八十年代后期，在激光熔覆技術(shù)被列為國家重點(diǎn)技術(shù)攻關(guān)項(xiàng)目以來，得到了社會各界和科研人員的大量關(guān)注和研究，已經(jīng)成功地為我國航空航天、水利水電等行業(yè)大型鑄鍛件的表面工程加工和修復(fù)提供了實(shí)際驗(yàn)證和解決方案，并取得了相當(dāng)大規(guī)模的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)效益。如圖3所示為滑動軸承巴氏合金軸瓦的制備和修復(fù)，巴氏合金熔點(diǎn)僅240～370℃，在熔點(diǎn)1100℃以上的鐵基瓦體表面增材巴氏合金層，需要工藝、設(shè)備的創(chuàng)新設(shè)計。這是由于傳統(tǒng)的澆鑄法存在固有缺陷(包括氣孔疏松、晶粒粗大甚至裂紋損傷)，即無法制備出生產(chǎn)結(jié)合強(qiáng)度高、無元素?fù)p傷、無成分偏析的具有良好成形表面的巴氏合金層；此外澆鑄工藝步驟繁瑣且存在鐵水澆不到及澆不滿等現(xiàn)象，導(dǎo)致加工成本比重過高[4]。然而，通過激光熔覆技術(shù)來表面增材巴氏合金，是以激光作為熱源，在基板上形成熔池，再將巴氏合金粉末以一定方式送入熔池中快速熔化再快速凝固成型的過程，所得到的錫基巴氏合金微觀組織均勻細(xì)小并與基體間形成冶金結(jié)合，結(jié)合強(qiáng)度優(yōu)于傳統(tǒng)鑄造工藝。

(a)傳統(tǒng)澆注 (b)激光熔覆成形

表1[5]所示為幾種利用激光熔覆成形和鍛造成形的合金零件的室溫下力學(xué)性能對比，由此可看出，激光熔覆成形具有凝固速度快的優(yōu)勢，使得材料內(nèi)部組織細(xì)小，細(xì)化晶粒，提高了材料的綜合力學(xué)性能。此外激光熔覆技術(shù)成形過程中無污染排放、綠色清潔，不會產(chǎn)生多余的邊角料，而且對于行進(jìn)過程中未熔的金屬粉末可實(shí)現(xiàn)部分回收再利用，相較于傳統(tǒng)的切削加工來說，材料利用率高、研發(fā)周期短、制造成本低。

表1 幾種激光熔覆成形和鍛造成形的金屬零件力學(xué)性能(室溫下)

得益于逐層重疊的成形加工方式和精確化的送粉控制系統(tǒng)，激光熔覆可制造成形幾何形狀復(fù)雜的薄壁金屬零部件，通過調(diào)整不同粉筒的工作狀態(tài)和送粉速率，可以在零件任意位置熔覆具有不同性能和成分的金屬粉末，從而實(shí)現(xiàn)梯度功能材料的快速制備，使材料的物理化學(xué)性能具備“各向異性”，即不同位置和方向具有不同的抗氧化性、耐高溫性、抗沖擊或抗水蝕等性能，這是以往的大型鑄鍛件制備方法所不能比擬的，利用這一特性可實(shí)現(xiàn)舊零件的“修舊超新”，圖4所示為利用激光熔覆技術(shù)修復(fù)和成形的具有復(fù)雜形狀的汽輪機(jī)葉片和梯度功能零件。

圖4 激光熔覆制備幾何形狀復(fù)雜和梯度零部件

1.2 激光熔覆材料體系及熔覆層性能研究概況

由于激光熔覆技術(shù)所使用的是具有高能量密度的激光器，目前光纖式激光器的功率甚至可以達(dá)到4000～6000 W，因此可以輕松完成金屬粉末、合金涂層等的熔覆，甚至還能實(shí)現(xiàn)一些高熔點(diǎn)的陶瓷材料的熔覆成形。目前，應(yīng)用于激光熔覆的材料大部分還是以噴涂所用的粉末狀材料為主體，大致可分為金屬粉末、合金粉末以及陶瓷粉末等，常用的純金屬粉末有W，Cu，Ni，Al，F(xiàn)e，Ti等；合金粉末一般采用與基底材料相近的成分，常見的合金粉末有Co-Cr-W、Ni-Ti、Fe基、Ni基合金等；陶瓷粉末包括Al2O3、ZrO3、TiO2等氧化物陶瓷粉末，WC，TiC等碳化物陶瓷粉末，以WC-Co為代表的金屬陶瓷粉末。隨著大型鑄鍛件的服役要求愈來愈高，近些年來復(fù)合材料課題的熱度持續(xù)攀升，激光熔覆材料由之前單一的粉末噴涂如純金屬粉末、合金粉末等逐漸向復(fù)合材料轉(zhuǎn)變，典型的例子為純金屬粉末+合金粉末或純金屬粉末+陶瓷粉末[6]。例如，Kunt等[7]在哈氏合金X(鎳基高溫合金)上激光熔覆了NiCrAlY耐高溫涂層，在1100℃、450 h條件下評估了該涂層的氧化行為。高溫氧化實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該涂層成功實(shí)現(xiàn)了一種雙層氧化膜(內(nèi)膜為連續(xù)的氧化鋁，外膜為混合尖晶石型氧化物)，有利于阻止氧氣的擴(kuò)散，實(shí)現(xiàn)了長時間的持續(xù)耐高溫性能。張杰等[8]基于正交試驗(yàn)設(shè)計確定了時效態(tài)IN718合金表面激光熔覆修復(fù)合金涂層的最優(yōu)工藝條件，并研究了該條件下IN718熔覆層的界面組織特征及力學(xué)性能，結(jié)果表明，工藝參數(shù)為激光功率900 W、掃描速度6 mm/s、送粉量10 g/min下的熔覆層組織呈現(xiàn)典型樹枝晶形態(tài)，熔合區(qū)與基體呈現(xiàn)良好的冶金結(jié)合，形態(tài)上不同于熔覆層和基體且沒有出現(xiàn)平面晶。

激光熔覆技術(shù)作為一種組織成分和性能可控的表面改性技術(shù)，其涂層不僅可以很大程度上提高工件的抗疲勞、硬度、耐磨性、抗拉強(qiáng)度等力學(xué)性能，還能極大地延長零部件的使用壽命，尤其是在工業(yè)級別大型鑄鍛件的維修方面具有重大應(yīng)用前景和研究意義。目前已被廣泛應(yīng)用于核電水電、石油化工、航空航天、醫(yī)療器械等眾多領(lǐng)域。Chao Mingju[9]等采用激光熔覆摻雜(Ta2O5+C)的Ni60合金粉末混合物，在低碳鋼表面原位合成了TaC顆粒增強(qiáng)的鎳基復(fù)合涂層。結(jié)果表明，涂層與基體呈冶金結(jié)合，在γ(Ni)固溶體和Cr3C2、Fe2B與γ(Ni)共晶的雙相基體中均分布有近似立方的TaC顆粒和針狀的鉻碳化物；與Ni60涂層相比，TaC/Ni60復(fù)合涂層的硬度提高了1.38倍，對淬硬鋼的塊環(huán)磨損率降低了5倍，這主要?dú)w因于原位合成TaC顆粒的存在及其在涂層中的良好分布。Guo Baoguang等[10]報道了一種在純金屬鈦基底上原位合成的TiN增強(qiáng)Ti3Al金屬間化合物基復(fù)合涂層(TiN/Ti3Al IMC)，是以鈦和鋁混合金屬粉末為熔覆材料，在氮?dú)鈿夥罩欣眉す馊鄹卜ê图す夤痰ㄖ苽涠?；研究發(fā)現(xiàn)，氮?dú)饬魉贂绊憦?fù)合材料涂層中的TiN增強(qiáng)相形貌，即高流速下呈現(xiàn)粒狀、發(fā)育良好的枝晶，低流速下呈現(xiàn)顆粒狀、片狀及未發(fā)育好的枝晶。此外相關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，TiN/Ti3Al IMC的硬度和耐磨性均高于Ti3Al涂層。

由此可見在工程材料領(lǐng)域，激光熔覆加工和修復(fù)技術(shù)經(jīng)過研究者們不斷地探索與發(fā)展，對于提升傳統(tǒng)防護(hù)涂層的耐磨性、抗氧化性、耐高溫性、耐磨損性等性能提供了大量的實(shí)驗(yàn)案例。值得注意的是，除了上述以外，還可以利用激光熔覆的強(qiáng)適應(yīng)性獲得一些特種功能防護(hù)涂層，如生物-陶瓷涂層、功能梯度涂層(材料)等，近些年來也逐漸成為表面加工領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。

2 激光熔覆修復(fù)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

進(jìn)入二十一世紀(jì)以來，激光熔覆技術(shù)憑借其在材料表面改性方面的獨(dú)特優(yōu)勢和前期大量的實(shí)踐基礎(chǔ)，與重工領(lǐng)域中以金屬材料為主體的大型鑄鍛件的成形關(guān)系愈加緊密，已成功走出了堅實(shí)的一步，下面簡要介紹和總結(jié)一些重要工業(yè)領(lǐng)域中利用激光熔覆技術(shù)修復(fù)工件的實(shí)際案例。

2.1 大型民用飛機(jī)起落架的激光熔覆修復(fù)

研制長壽命的大型超高強(qiáng)度鋼起落架對于單通道大型民用客機(jī)的低成本、高安全的發(fā)展具有重要的研究價值。以某民用客機(jī)的超高強(qiáng)度300M鋼(大型模鍛件)起落架主支柱為例[11]，開展疲勞實(shí)驗(yàn)(大于100 000周應(yīng)力循環(huán)時)在其主要傳力部位出現(xiàn)明顯的約30 mm裂紋，見圖5。

(a)主起落架示意圖 (b)主起落架支柱排水孔處疲勞裂紋形貌

通過后續(xù)的失效分析，確定原因是小孔四周的粗糙度下降后，排水孔承載高應(yīng)力交變載荷大于300M鋼的疲勞強(qiáng)度。修復(fù)之前通過機(jī)加工對裂紋處進(jìn)行打磨預(yù)處理，形成一條長條形直通槽。工藝修復(fù)方案確定為：激光送粉熔覆修復(fù)(含機(jī)械手臂)+A100鋼粉末原料，修復(fù)過程如圖6所示。通過分析激光熔覆修復(fù)后的材料力學(xué)性能可知：修復(fù)區(qū)的拉伸強(qiáng)度明顯高于基材區(qū)(多次測試平均值分別為2015 MPa和1969 MPa)；所有試樣經(jīng)過疲勞試驗(yàn)后均未斷裂，滿足疲勞性能要求，表明熱影響區(qū)的性能滿足疲勞試驗(yàn)的要求；表面殘余應(yīng)力都不大于200 MPa，也同樣滿足要求。最終對修復(fù)后的300M鋼起落架主支架進(jìn)行后續(xù)的起落疲勞測試，圓滿完成了剩余的13.5萬次應(yīng)力循環(huán)疲勞測試，表明激光熔覆技術(shù)在航空工業(yè)大型金屬零部件的修復(fù)方面具有可靠的技術(shù)保證。

圖6 激光增材修復(fù)裂紋過程

2.2 核反應(yīng)堆上充泵轉(zhuǎn)子的激光熔覆修復(fù)

上充泵是核反應(yīng)堆中化學(xué)和控制系統(tǒng)的最重要的動力設(shè)備，其中泵芯由內(nèi)泵殼和轉(zhuǎn)子組成，作為核心構(gòu)件對于核反應(yīng)堆運(yùn)行的重要性不言而喻。然而，在長期工作狀態(tài)下上充泵轉(zhuǎn)子損傷部分的修復(fù)是業(yè)內(nèi)普遍面臨的一個棘手問題，不僅是由于轉(zhuǎn)子本身具有很強(qiáng)的放射性，而且轉(zhuǎn)子的造價昂貴，而檢修過程中轉(zhuǎn)子其余部位工況良好，直接更換的采購成本過高浪費(fèi)嚴(yán)重[12]。常規(guī)的修復(fù)方法如電鍍法、熱噴涂法等在加工過程中會導(dǎo)致構(gòu)件產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的熱變形和較差的結(jié)合強(qiáng)度，從而無法滿足修復(fù)需求。以某核電廠的雙殼層11級離心泵轉(zhuǎn)子為例，綜合考慮各方面因素選用激光熔覆技術(shù)解決該修復(fù)項(xiàng)目的難題，結(jié)合強(qiáng)度達(dá)到原材質(zhì)90%以上，表面硬度可以達(dá)到原材料的100%，成形優(yōu)異[13]。熔覆材料選擇與基體成分(CA6NM馬氏體不銹鋼)相同的Ni基合金粉。修復(fù)工藝過程如圖7所示，部分工藝參數(shù)如下：激光器功率1000 W，光斑直徑3.5 mm，激光掃描速度10～12 mm/min，送粉速率1.4 g/min，熔覆層厚度約0.7 mm。

圖7 上充泵轉(zhuǎn)子激光熔覆修復(fù)工藝流程

最終將激光熔覆修復(fù)后的上充泵轉(zhuǎn)子重新投入使用，據(jù)目前情況來看，已平穩(wěn)運(yùn)行近一年半，且流量、出口壓力和軸承溫度等各參數(shù)正常，工作狀況良好。由此說明，利用激光熔覆技術(shù)來修復(fù)核電廠的上充泵轉(zhuǎn)子，是一個既滿足性價比需求，又滿足性能要求，而且省時省力的好策略。

2.3 水輪機(jī)葉片的激光熔覆修復(fù)

水輪機(jī)是水電站的核心功能設(shè)備，根據(jù)水輪機(jī)的運(yùn)行環(huán)境可以將其葉片的損傷形式分為汽蝕(清水環(huán)境)和沖蝕(泥沙環(huán)境)兩種。針對水輪機(jī)葉片存在的汽蝕和沖蝕問題，目前傳統(tǒng)的方法其一是選擇使用具有高抗汽蝕性的基體材料(通常為0Cr13Ni4Mo等高強(qiáng)度不銹鋼)，這類不銹鋼被認(rèn)為是目前水利機(jī)械制造領(lǐng)域中使用量最大且最有效的母材之一；其二是利用表面強(qiáng)化手段為母材表面賦予特制的防護(hù)涂層，以保證在不同水域環(huán)境中的長時間正常運(yùn)行。第一種方法由于水輪機(jī)運(yùn)行的地域限制存在一定的局限性，因此人們將更多的目光放到第二種方法——葉片表面強(qiáng)化(或修復(fù))技術(shù)的研發(fā)上。然而，傳統(tǒng)的修復(fù)和強(qiáng)化方法主要以等離子噴涂、堆焊等為主，雖然能解決存在的部分問題(如噴涂涂層耐磨性好，抗沖蝕性能好但抗汽蝕性能差)，但是依然存在涂層與基材間結(jié)合強(qiáng)度差，無法同時較好地解決耐磨性和抗沖擊性問題。因此需要發(fā)展新的水輪機(jī)葉片表面強(qiáng)化和修復(fù)技術(shù)，其中激光表面熔覆技術(shù)就是其中一種。以清水環(huán)境中運(yùn)行的水輪機(jī)葉片的損傷修復(fù)為例[14]，目前主要是通過激光熔覆強(qiáng)化其抗汽蝕性能。試樣材料及方法如下：葉片基體材料為0Cr13Ni4Mo不銹鋼，熔覆材料為Co基合金粉末(元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)：Co 48.8%、Cr 26%、Mo 1.2%、W 15%、Ni 2.5%，剩余Si、B和C等非金屬含量為余量)，激光功率為1.6 kW，激光掃描速率為10 mm/s，熔覆前后試樣對比如圖8所示。

(a)修復(fù)前水輪機(jī)的汽蝕 (b)修復(fù)后的熔覆層試樣

通過超聲波汽蝕質(zhì)量損失法和試樣表面形貌來分析涂層的抗汽蝕能力，結(jié)果表明，Co基合金粉末與基體材料間呈良好的冶金結(jié)合，涂層近表面晶粒細(xì)小(主要為等軸晶)并存在一定含量的W-C增強(qiáng)相，因此可以獲得較高的表面硬度，甚至為基體材料的1.5倍。此外，同工況條件下涂層損失的質(zhì)量小于基體材料，證明了其清水環(huán)境下優(yōu)異的抗水蝕性能，該激光熔覆技術(shù)可能為未來高抗水蝕性能葉片的表面強(qiáng)化和修復(fù)提供了新的策略。針對葛洲壩轉(zhuǎn)輪葉片存在的汽蝕和沖蝕問題，南京輝瑞集團(tuán)經(jīng)過工藝調(diào)試，用激光熔覆方法在0Cr13Ni5Mo板上熔覆一層Stellite6熔覆層，涂層平整，表面光潔度不高。激光重熔處理后，熔覆層表面光潔度大大得到了改善。這表明采用激光熔覆+激光重熔的工藝方法在基板上大面積制備Stellite6強(qiáng)化涂層是可行的，且涂層成型質(zhì)量好，無冶金缺陷。利用“九宮格”的方式熔覆在成形路徑上可行，并對改善基板變形有一定效果。熔覆層經(jīng)過后續(xù)打磨拋光后，表面平整光亮，粗糙度可達(dá)Ra0.8 μm，能滿足技術(shù)要求，工藝效果如圖9所示。

(a)熔覆后清洗的試樣表面 (b)噴涂滲透劑 (c)噴涂顯象劑

3 結(jié)束語

作為一種具有多學(xué)科交叉和巨大經(jīng)濟(jì)效益的先進(jìn)材料成形技術(shù)，激光熔覆技術(shù)為傳統(tǒng)制造業(yè)的大型鑄鍛件成形和修復(fù)提供了新的研究方向和解決思路。得益于高能激光加工的優(yōu)越性，激光增材修復(fù)技術(shù)在大型鑄鍛件行業(yè)中的應(yīng)用范圍越來越廣。本文通過對激光熔覆的原理和特點(diǎn)進(jìn)行了簡單介紹，簡要概括了熔覆材料體系和熔覆層性能，并對激光熔覆修復(fù)技術(shù)在大型鑄鍛件方面的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行了總結(jié)和回顧。雖然這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)取得了諸多進(jìn)展，但是我們應(yīng)該仍要正視目前尚存的一些不足，仍有許多關(guān)鍵性技術(shù)難題沒有攻克，如熔覆基礎(chǔ)理論研究、國產(chǎn)化激光增材設(shè)備及配件的研發(fā)、熔覆粉末體系以及關(guān)鍵工藝開發(fā)等。這不僅有利于激光熔覆技術(shù)的革新，而且還能拓寬其未來的應(yīng)用領(lǐng)域，助推大型鑄鍛件行業(yè)的發(fā)展。