3. 激光再制造(熔覆)技术

　　采用高能量激光作为热源，金属合金粉末作为焊材，通过激光与合金粉末同步作用于金属表面快速熔化形成熔池，再快速凝固形成致密、均匀并且厚度可控的冶金结合层。激光熔覆层的材料和硬度可根据需要进行灵活调整，熔覆层材料通常分为铁基、镍基和钴基三类。图8-9为几种典型材料激光熔覆层的硬度。

　　图8 不同成分的铁基合金熔覆层硬度曲线

　　图9不同成分的钴基合金熔覆层硬度曲线

　　激光再制造(熔覆)的特点：熔覆层与基材冶金结合，强度高、稀释率低、组织致密无缺陷、变形小，可根据工件不同使用要求设计材料成分，并且厚度可控，以最少的代价获得最佳的效果，充分体现“好钢用在刀刃上”的理念。

　　以上三种技术均可用于金属零部件的制造和再制造，在新件的制造过程中对关键工作部位进行激光强化可取代传统的加工工艺，并且性能优于传统工艺所达到的效果。例如：汽车排气门座在新件密封区域先进行减法车削，再进行加法式的激光熔覆一层高温耐磨材料，其寿命可以提高4-6倍。对于已经磨损损坏的零件，对需要修复部位进行清理以后直接采用加法式的激光熔覆一定厚度的合金材料，同样可以恢复尺寸并周期性提高使用寿命。

　　二、 激光表面强化及再制造加工技术在工业领域的应用

　　目前，机器因关键零部件失效造成装备故障损失较大，价值超过万亿元，而其中80%以上是因零件表面局部磨损、腐蚀等失效引起，而激光表面强化及再制造与制造新品相比，可节能60%，节材70%，节约成本50%，几乎不产生固体废物，大气污染物排放量降低80%以上。激光再制造有利于形成“资源-产品-废旧产品-再制造产品”的循环经济模式，可以充分利用资源，保护生态环境。

　　根据不同装备的使用工况环境，激光表面强化加工主要提高金属零部件以下三方面性能：耐磨、防腐、耐高温，涉及的领域有钢铁冶金、船舶、电力、石化、矿用机械、汽车等国民经济支柱行业。