激光熔覆技術(shù)是一門涉及激光技術(shù)、材料加工技術(shù)、傳感技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)等于一體的多學(xué)科交叉的邊緣學(xué)科，同時(shí)也是一種新興的先進(jìn)制造技術(shù)。基本上，使用高能量密度的激光輻射將其在基體表面熔化，且快速凝固形成以基體表面為冶金結(jié)合的表面涂層的加工過程。

激光熔覆技術(shù)在經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，已從實(shí)驗(yàn)室進(jìn)入到實(shí)際工業(yè)應(yīng)用中，并在冶金行業(yè)、煤炭行業(yè)、石油化工行業(yè)、交通運(yùn)輸、機(jī)械制造、模具行業(yè)、五金工具等行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。

1.冶金行業(yè)

據(jù)初步估算，全國鋼鐵行業(yè)每年僅各種軋鋼生產(chǎn)線上的重要零部件消耗達(dá)100億元。傳統(tǒng)辦法主要是更換這些設(shè)備零部件，甚至因零部件無法使用報(bào)廢或者更換整機(jī)，損傷失效和報(bào)廢的零部件或者整機(jī)基本上作為廢品處理，造成大量資源的浪費(fèi)。激光熔覆修復(fù)設(shè)備可以在零部件金屬基材上制備出高性能的合金表面，能顯著提高其表面耐磨、耐蝕、耐熱、抗氧化及電氣等性能，不但能延長(zhǎng)新的零部件的使用壽命，還能對(duì)已磨損零部件進(jìn)行熔覆修復(fù)，恢復(fù)其原有尺寸，從而減少更換零部件的周期。

2.礦山機(jī)械行業(yè)

礦山機(jī)械設(shè)備的特點(diǎn)：體積龐大、價(jià)格昂貴、裝卸困難，而且保養(yǎng)維修工作量大。因此在零部件因磨損損壞而停止運(yùn)行時(shí)，會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。激光熔覆可以對(duì)新、舊零件進(jìn)行表面再制造，如液壓油缸、立柱激光熔覆等，從而有效提高零件的耐磨耐蝕性能，延長(zhǎng)零件的使用壽命。

一般用到的都有：

(1)采煤機(jī)：主機(jī)架、搖臂、齒輪、齒輪軸、各種襯套、鉸接架、油缸、油缸座、導(dǎo)向滑靴、鏈輪、銷軌輪、驅(qū)動(dòng)輪、截齒等。

(2)掘進(jìn)機(jī)：油缸、支架、軸、各種襯套、截齒等。

(3)刮板運(yùn)輸機(jī)：中部溜槽、過渡槽、齒輪箱體、齒輪、齒輪軸、螺旋傘齒輪、軸類零件等。

(4)液壓支架：油缸、底座和支架等的鉸接孔、各種襯套等。

3.石油化工行業(yè)

在石油化工行業(yè)中，由于設(shè)備長(zhǎng)期在惡劣的環(huán)境下工作，容易使產(chǎn)品腐蝕磨損，定期對(duì)設(shè)備零件進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，顯得尤其重要。激光熔覆可以對(duì)失效的零件進(jìn)行熔覆修復(fù)，恢復(fù)原有的使用尺寸，恢復(fù)設(shè)備的使用。

現(xiàn)代的石化工業(yè)基本上采用都是連續(xù)大量生產(chǎn)模式，在生產(chǎn)過程中，機(jī)器長(zhǎng)時(shí)間在惡劣的環(huán)境下工作，導(dǎo)致設(shè)備內(nèi)元件出現(xiàn)損壞，腐蝕、磨損，其中經(jīng)常會(huì)出問題的零部件包括閥門、泵、葉輪、大型轉(zhuǎn)子的軸頸、輪，盤、軸套、軸瓦等，而且這些元件十分昂貴，涉及到的零部件種類也有很多，形狀大多數(shù)都很復(fù)雜，修復(fù)起來有一定的難度，但是因?yàn)榧す馊鄹布夹g(shù)的出現(xiàn)，這些問題就都不是問題了。

4.交通運(yùn)輸行業(yè)

交通運(yùn)輸行業(yè)包括陸路、水路、航空運(yùn)輸?shù)?，交通運(yùn)輸設(shè)備的特點(diǎn)是使用頻率高，環(huán)境復(fù)雜多變，導(dǎo)致設(shè)備需要定期維護(hù)保養(yǎng)。激光熔覆可修復(fù)各類零部件，使其恢復(fù)原有尺寸，從而有效提高零部件的使用周期。

1)海洋環(huán)境惡劣，濕度大、鹽分高，海洋船舶裝備易發(fā)生磨損和腐蝕。海洋工程裝備和船舶部件技術(shù)復(fù)雜、價(jià)值較大，失效報(bào)廢浪費(fèi)巨大。國內(nèi)已有船廠應(yīng)用激光熔覆技術(shù)對(duì)船舶葉輪腐蝕、發(fā)動(dòng)機(jī)缸套以及柴油機(jī)進(jìn)排氣閥盤錐面磨損，進(jìn)行高精度修復(fù)，獲得了良好的熔覆效果，恢復(fù)了功能并提高了耐磨、耐腐蝕性能。

2)在汽車工業(yè)應(yīng)用中，采用激光技術(shù)主要用于切割，熱處理，隨著熔覆技術(shù)的發(fā)展，逐步發(fā)展到柔性增材制造技術(shù)。例如發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣門的密封錐形面熔覆Stellite合金是采用該技術(shù)的汽車零件。意大利菲亞特汽車發(fā)動(dòng)機(jī)排氣閥座的環(huán)形表面和美國的汽車排氣閥座都采用激光熔覆耐熱合金。目前北京機(jī)科國創(chuàng)輕量化科學(xué)研究院與廣西玉柴合作，在發(fā)動(dòng)機(jī)氣門座環(huán)形表面進(jìn)行耐磨耐高溫合金的熔覆成形，也取得了階段性成果。

3)在航空航天領(lǐng)域中，激光高速熔覆技術(shù)在航空航天領(lǐng)域的另一應(yīng)用就是“移動(dòng)式零件修復(fù)醫(yī)院”。核心是采用激光高速熔覆技術(shù)在戰(zhàn)場(chǎng)上進(jìn)行關(guān)鍵件的修復(fù)或者制造。它甚至可以采用衛(wèi)星通信設(shè)備傳輸有關(guān)制造零件的數(shù)據(jù)信息。在沒有數(shù)據(jù)信息的情況下，也可以采用逆向工程獲得要建零件的外部輪廓信息，經(jīng)過必要的處理后實(shí)現(xiàn)修復(fù)或者制造工作。激光高速熔覆技術(shù)特色的優(yōu)勢(shì)在于通過改進(jìn)送粉技術(shù)，實(shí)現(xiàn)零件中材料成分的實(shí)時(shí)連續(xù)變化，制造具有梯度成分材料的高性能零部件。

航空用鈦合金裝備耐磨備件，激光熔覆后備件磨損僅為原始件的4.2%，直至將對(duì)磨鋼絲繩磨斷也沒發(fā)生磨損。

5. 電力設(shè)備及其零部件的制造與再制造

電力設(shè)備分布量大、不間斷運(yùn)轉(zhuǎn)，其零部件的損壞機(jī)率高。汽輪機(jī)是火力發(fā)電的核心設(shè)備，由于高溫高熱特殊的工作條件，每年都需定期對(duì)損傷的機(jī)組零部件進(jìn)行修復(fù)，如主軸軸徑、動(dòng)葉片等。燃?xì)廨啓C(jī)由于其在高達(dá)1300℃的高溫條件下工作，經(jīng)常會(huì)發(fā)生損傷。采用激光再制造技術(shù)將其缺陷全部修復(fù)完好，恢復(fù)其使用性能，費(fèi)用僅為新機(jī)組價(jià)格的1/10。