1974年底，美國ACVO EVERETT RES LABIN喝子C公司的Gnanamuthu提出了世界上第一個(gè)激光熔覆專利好南US3952180A，由此開啟了激光熔覆技術(shù)的基礎研究工作有林序幕。但由于受制于激光器(qì)技術(shù)的制約，在相當長的一段時間内，醫生激光熔覆技術(shù)的産業(yè)化發展較為緩慢。進入21世紀飛又後，随着大功率激光器(qì)技術(shù)的成熟，亮麗激光熔覆技術(shù)的産業(yè)化才得到了快速發展。市朋

激光熔覆技術(shù)具有稀釋率低、熱輸入小樹行、材料廣泛等衆多優點，目前已在産業(yè)化應用的過程中(什金zhōng)演化出多種不同類型，并廣泛應用于增材制造、再制造、表面工程的各近筆個(gè)領域。 按照激光熔覆的材料類型和(hé)材料與激光束的耦合下放形式，可(kě)将常見的激光熔覆技術(shù)分為同軸送粉激光熔見讀覆技術(shù)、旁軸送粉激光熔覆技術(shù)（也叫側向送粉激光熔覆技術作樂(shù)）、高速激光熔覆技術(shù)（也叫超高速激光熔覆技術(shù)）書姐及高速絲材激光熔覆技術(shù)。

同軸送粉激光熔覆技術(shù)

同軸送粉激光熔覆技術(shù)一般采用半導體光纖輸雜了出激光器(qì)和(hé)盤式氣載送粉器(qì)，熔覆頭采用中(zhōn雪農g)心出光的圓形光斑方案，光束周圍環狀送粉或者多束送粉，并音錯設置由專門的保護氣通(tōng)道，粉束、光束與保護議錢氣流交于一點。熔覆工作時該焦點處會形成熔池，随着熔覆頭與動鄉工件做相對運動(dòng)，在工件表面形成覆層。

同軸送粉激光熔覆技術(shù)特點：

自由度高、容易實現自動(dòng)化。由于其熔覆時向任意方案移動(dòng農冷)均可(kě)得到形貌一緻、質量相同的熔覆層，答林因此其熔覆方向沒有限制，配合工業(yè)機器(qì)人或多軸運動(dòng)機要文床可(kě)以進行任意路(lù)徑或任意形狀零件的表面熔路北覆，作為3D打印的打印頭時，可(kě)進行激光同軸送粉3D打自高印。熔池惰性氣體保護效果好。由于送粉方式為氣載放低送粉以及在熔覆頭上設置有專門的惰性氣體流道，熔覆過程中(哥對zhōng)熔池處于良好的局部惰性氣體氛圍中(zhōng)，熔池及熔些門覆層氧化少(shǎo)，熔覆層中(zhōng)氧化物夾雜較少(他們shǎo)。熔池小、粉末受熱均勻、熔覆層抗裂性好。同軸送粉激務頻光熔覆的光斑尺寸一般為∮1-∮5mm，同風現時粉末與光束均勻接觸，熔覆過程中(zhōng腦校)的熱量傳遞更均勻，因此熔覆層抗裂性好。特别是對含碳化說少鎢等陶瓷顆粒的符合材料的熔覆，容易制備無裂紋、碳化鎢分布均勻樂件的覆層。由于同軸送粉激光熔覆技術(shù)的上述特點，其通(tōng)常應用知刀于主軸、齒輪、箱體等高精度零件、複雜形狀零件日鐵的表面熔覆改性和(hé)增材再制造。同時，基于同軸送文了粉激光熔覆技術(shù)的金屬3D打印主要應用于大型零件的淨近成型以及梯度材料分冷的制備。

旁軸送粉激光熔覆技術(shù)

旁軸送粉激光熔覆技術(shù)也叫側向送粉激光熔覆照空技術(shù)，其一般采用半導體直輸出激光器(qì)或半導體光纖制呢輸出激光器(qì)和(hé)重力送粉器(qì)，熔覆頭采用矩形光斑+旁軸寬帶放山送粉方案。熔覆頭工作時，合金粉末經送粉嘴輸送至工件表面進行預置，随着還如熔覆頭與工件做相對運動(dòng)，矩形的激光束掃描預置的合來風金粉末并将其熔化形成熔池，冷(lěng)卻後形成熔覆層。

旁軸送粉激光熔覆技術(shù)特點：

材料利用率高。相對于同軸送粉，旁軸送粉激光熔覆技術(shù)的材料利用率可相行(kě)達到95%以上。同軸送粉激光熔覆技術(shù)的粉末是通(tō一看ng)過惰性氣體吹向激光熔池，在此過程中(zhōng)由刀物于粉末之間的碰撞、熔池的飛濺以及送粉通(tōn報動g)道的精度影響，有相當比例的金屬粉末不暗舊能形成熔覆層而被浪費，造成其材料利用率隻有5說從0%-80%左右（光斑越小材料利用率越低）。而旁軸送化工粉激光熔覆通(tōng)過将粉末預置在工件表面，激光束再進友還行掃描照射使其熔化，可(kě)以達到非常高街厭的材料利用率，節省了較多的材料成本。熔覆效率高。旁軸送做還粉激光熔覆技術(shù)由于采用矩形光斑方案，在保證熔覆方向光斑的能女月量密度不變的情況下(xià)，可(kě)以采用加大激光功率船什和(hé)光斑寬度的方式，使得熔覆效率大幅提升。目前實際生産中(zhōn生醫g)單道熔覆寬度可(kě)達30mm以上，熔覆效率可(k學畫ě)達到1m/h或12Kg/h。無惰性氣體消耗。一方面，旁軸送粉激光熔覆體船技術(shù)一般采用重力送粉器(qì)，不需要消耗惰性氣體；另一方面，由于采事海用預置送粉，氣流會影響粉末的預置與堆積，所以討線熔覆頭沒有專門的惰性氣體保護功能。因此，旁軸送粉激光熔覆技術(sh男哥ù)除了需要使用壓縮空氣以外，不需要消耗其他氣體。從成本的角度而言，上雨節省了較多的惰性氣體成本；從技術(shù)較多而言，該技話呢術(shù)對粉末材料的抗氧化性有一定的要求，限制了其應用紙刀領域。旁軸送粉激光熔覆技術(shù)由于效率高、成本低，一拍妹般應用于液壓油缸、軋輥等面積較大、形狀簡單的零件表面熔覆與增材再制造。林長

超高速激光熔覆技術(shù)

超高速激光熔覆技術(shù)是德國弗勞恩霍夫激光技場哥術(shù)研究所開發的一種新型的激光熔覆技術(shù)，于2017年開始媽章在國内進行推廣應用。超高速激光熔覆技術(shù)采用光束質量較好的費房半導體光纖輸出激光器(qì)或光纖激光器(q她森ì)，采用精密設計的高速激光熔覆頭和(hé)高轉速話媽或移動(dòng)速度的運動(dòng)機不體構。其激光束與粉束、惰性氣體氣流的耦合經過精密設計，工作時使一部分激光綠通能量用于加熱粉束，另一部分穿透粉束的激光束加熱基材，粉末件街在進入熔池之前就已經熔化或加熱至很高的溫度，縮短(duǎn)了粉末熔化所需的時銀分間，因此可(kě)以實現非常高的熔覆線速度（線速度最都日高可(kě)達200m/min，普通(tōng)風機激光熔覆最高2m/min）。

超高速激光熔覆技術(shù)特點：

激光能量利用效率高。超高速激光熔覆技術(shù)由得看于精密設計了激光束、粉束與惰性氣體氣流的耦合結構靜黃，使得大部分的激光束能量作用于粉末和(hé)工件，老冷減少(shǎo)了激光的反射和(hé)散射損耗站購，大幅度提高的激光能量利用效率。同軸送粉激光熔吃山覆技術(shù)和(hé)旁軸送粉激光熔覆技術(shù)的激光能個束直接照射熔池，熔池表面非常光滑，具有很高的激光反射率，因此白電這兩種激光熔覆技術(shù)的激光能量利用率約35醫但%左右；而超高速激光熔覆技術(shù)的激光束穿過粉束照微市射熔池，大部分激光能量被粉束吸收，因此激光能量利用率高達65%左右。熔覆效率高熱村。超高速激光熔覆技術(shù)由于其較高的激光能量利用率，再畫熱配合非常高的熔覆線速度和(hé)較薄的熔覆層，可(kě)實現非常高通行的熔覆效率（熔覆效率可(kě)達0.7m/以上）。熔知音覆層稀釋率低。超高速激光熔覆技術(shù)由于較高的熔覆線速度，熔池的存暗飛在時間非常短(duǎn)，因此其熔覆層的稀呢到釋率很低。超高速激光熔覆技術(shù)還具有覆層粗糙可商度好、抗裂性好以及工件變形小等特點。超高速激光熔覆技術(s都黑hù)制備的熔覆層較薄，非常适合新品零件學低表面的預保護塗層制備。

高速絲材激光熔覆技術(shù)

高速絲材激光熔覆技術(shù)是基于市場需求和(hé)激光熔覆技術(s花房hù)的發展趨勢，從環保、高效率以及高質量的理念開發的書說新一代激光熔覆技術(shù)。其采用半導光纖輸件家出激光器(qì)、高精度送絲系統和(hé)精密熔覆頭，事秒以金屬絲材為熔覆材料進行激光熔覆。工作時，金屬絲由側向送入激光束，下現激光束将金屬絲熔化後形成熔池，随着熔覆頭與工件的相對運動街家(dòng)形成熔覆層。

高速絲材激光熔覆技術(shù)特點：

環保性好。傳統粉末激光熔覆由于熔覆過程中(zh街坐ōng)金屬粉末抛灑、送粉氣流的吹揚、熔池金兵的飛濺以及粉末中(zhōng)造渣和(hé)造氣元素的影響，理謝熔覆過程有較多的粉塵和(hé)煙塵，嚴重影響設備操作區域的媽媽環境，回收的廢舊粉塵也會造成一定污染。而高速絲材激光熔覆技術體去(shù)由于采用金屬絲代替傳統的金屬粉末，剛性的絲材會完全熔化習好形成熔覆層，熔覆過程中(zhōng)無飛濺和(hé)金屬粉家靜塵的抛灑，其環保性要高于傳統粉末激光熔覆。材料利用率高。風慢通(tōng)過精密的熔覆頭設計和(hé)金屬絲材設計，高速激光熔覆過程中(z又河hōng)，金屬絲會完全被熔化，且熔化過程非常柔劇算和(hé)、無飛濺，使得高速絲材激光熔覆擁有很高的材料男道利用率（材料利用率可(kě)達99%）。熔覆個雨效率高。高速絲材激光熔覆技術(shù)采用特殊複合能量，使得金屬在進好黑入熔池前已達到半熔化狀态，隻需要很小的能量和(hé)很分快短(duǎn)的時間即可(kě)完全熔化形成熔池，因此高速笑放絲材激光熔覆的熔覆效率高于傳統的粉末激光熔覆。熱輸入小、線能量低、工件變吧市形小。高速絲材激光熔覆過程通(tōng)過精确控制能量輸入和(hé)較高樂校的熔覆線速度，使得其線能量低至0.29KJ/cm，大大降低了由于熱輸入造成的新算工件變形。除了上述特點之外，高速絲材激光熔覆技術(shù公動)還具有熔覆層緻密、稀釋率低、缺陷率低等特點。高速絲材激光遠綠熔覆可(kě)應用于零件的表面預保護覆層制備、零通車件的激光熔覆再制造以及細長軸、薄壁等易變形零件的激光熔覆。