面向大厚度和高强度的激光熔覆在线修复技术的基础研究

在机械等许多行业中有大量价格昂贵的零部件在损坏后需要修复，激光熔覆修复技术有其独特的优点，在零部件的修复中有着广阔的市场。裂纹是零部件损坏的一种主要形式，针对零件裂纹的修复，要求修复部位的厚度大和强度高。很多零部件由于体积大、重量重，迫切需要在线修复。所以面向大厚度和高强度的激光熔覆在线修复是目前急待解决的技术难题。本项目根据激光熔覆快速加热和快速凝固的特点，研究了激光与基体材料、粉末材料的相互作用机理；从激光熔覆的非平衡凝固理论出发，研究了激光熔覆界面（熔覆层与基体和熔覆层之间）的反应和凝固规律；根据激光熔覆温度场、应力场的分布特点和激光熔覆凝固过程的组织演化规律，研究激光熔覆修复中微裂纹的形成机理；通过基体材料的预处理方法研究，激光熔覆材料的梯度功能设计，激光熔覆工艺参数优化，激光熔覆过程的实时检测和监控，光纤传输Nd:YAG固体激光器的熔覆, 实现大厚度和高强度的激光熔覆在线修复。