激光熔覆层厚度可达3.5mm以上，研究发现，熔覆层越厚，熔覆层的缺陷越多，熔覆层中常见的缺陷为气孔。激光熔覆中气孔产生的原因有：1.在激光熔覆过程中，保护气体对激光熔覆保护不佳，使空气中氧和氢进入熔覆层（有时也有保护气成分）。2.熔覆层中的低熔成分（包括粘结剂）与挥发出来的蒸气来不及析出，形成气孔。3.粉末图层中含有水分，在熔覆过程中有机物和水蒸气来不及析出形成气孔。4.激光工艺参数选择不当，例如激层形成气孔。

激光表面再制造（熔覆修复、增材制造），是采用高能量激光作为热源，合金粉末作为覆材，通过激光辐照合金粉末同步作用于工件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，熔覆层具有可调制的特殊物理、化学和力学性能，从而达到修复工件表面尺寸、强化延长使用寿命的效果。

激光熔覆沉积（Laser Cladding Deposit, LCD）技术具有热影响区小、成形精度高以及加工材料范围广等优势，可以被应用于复杂结构高温合金叶片的修复。美国Huffman公司开发的LCD叶片修复系统可以利用IN625、IN738和GTD-111等一系列材料对航空发动机一二级普通高温合金叶片、定向凝固叶片甚至单晶叶片进行修复，如图1所示。在修复过程中，通过对熔池热输入的严格控制，能够最大限度地减小基体的热影响区域，从而避免热影响区裂纹的产生。另外，修复部位组织也能够“延续”原始基体组织的生长方

目前，全球能源领域各类产业的的建设和发展日益多元化，与之同步变迁的下游产业也不断调整着格局以适应这一需求。比如，近年来石油产业快速地向内地油田和海上油田转移的发展趋势，电力工业由30万千瓦以下的火电向30万千瓦以上的火电及水电和核电的发展趋势……

激光高速熔覆技术是一种新的表面改性技术。它通过在基材表面添加熔覆材料，并利用高能密度的激光束使之与基材表面薄层一起熔凝的方法，在基层表面形成与其为冶金结合的添料熔覆层。与堆焊、喷涂、电镀和气相沉积相比，激光熔覆具有稀释度小、组织致密、涂层与基体结合好、适合熔覆材料多、粒度及含量变化大等特点，因此激光高速熔覆技术应用前景十分广阔。

模型、模具和工件开发、设计和加工流程供应商Tebis AG拓展了其CAD／CAM软件功能，用于激光淬火和激光熔覆。由于新应用经常搭配Tebis机器人技术工作，因此这家流程供应商还进行了以下优化：现在加工商可以使用该软件同时操作八个单独配置的轴，这使他们有更高灵活性。

超高速激光熔覆，也称为EHLA (Extreme High Speed Cladding）,由德国Fraunhofer ILT 发明，被誉为当前可替代电镀技术最具竞争力的工艺。

——铜具有很好的传导性以及较好的机械性能，因而铜合金是工业中不可缺少的金属材料，在电力电器、机械制造、航空航天等行业得到了广泛的应用。近几年来，铜价的大幅度攀升进一步提高了铜合金零部件的成本，随着科学技术日新月异的发展，迫切需要改进铜合金材料的性能，要求在保证高导热性能或者高导电性的条件下，提高其硬度、耐磨性和抗电弧烧蚀性等。因此表面改性是延长铜合金零部件使用寿命、降低其使用成本的有效途径。

激光熔覆技术目前已应用于各大领域。需求量很大，包括航天航空、轨道交通、冶金石化、工程机械等。在各类钻具、截齿、轧辊、球阀、阀座和阀杆等各种易损件上，许多传统表面处理技术处理后，硬质材料易剥落，使用寿命不长。现利用激光熔覆增材制造技术，可完全避免此类问题。激光熔覆技术目前已应用各类材质。用激光熔覆强化铝合金表面，提高硬度和耐磨性，打开了铝合金作为摩擦副运动零部件的应用。激光熔覆技术替代镀硬铬工艺，解决了后者涂层与基体的结合强度弱、易脱落、环保等问题。常用硬质合金涂层材料：铁基硬质合金，钴基耐磨合金，镍基高温

激光熔覆是采用高能量激光作为热源，合金粉末作为覆材，通过激光辐照合金粉末同步作用于工件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，提高金属零部件的耐磨、耐蚀、耐高温、抗氧化等性能，不仅能让已失效的零件恢复使用，且能显著延长新零件的使用寿命。

表面处理方法有许多种，比较常用的有镀层处理方面的渗氮、渗硼及渗硫等；镀层方面有镀铬，化学镀镍及刷镀等特种合金等；表面超硬化处理方面有化学气相沉积（CVD）、物理气相沉积（PVD）、物理化学气相沉积（PVD）、TD覆层处理、超音速火焰喷涂及激光熔覆等。

激光熔覆是一种新型的涂层技术，是涉及到光、机、电、材料、检测与控制等多学科的高新技术，是激光先进制造技术最重要的支撑技术，可以解决传统制造方法不能完成的难题，是国家重点支持和推动的一项高新技术。目前，激光熔覆技术已成为新材料制备、金属零部件快速直接制造、失效金属零部件绿色再制造的重要手段之一，已广泛应用于航空、石油、汽车、机械制造、船舶制造、模具制造等行业。

激光熔覆是采用高能量激光作为热源，合金粉末作为覆材，通过激光辐照合金粉末同步作用于工件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，提高金属零部件的耐磨、耐蚀、耐高温、抗氧化等性能，不仅能让已失效的零件恢复使用，且能显著延长新零件的使用寿命。

激光熔覆是一种新型的表面改性技术，也称作激光修复，激光再制造，是以不同的填料方式在被涂覆基体表面上放置选择的涂层材料，经激光辐照使之和基体表面一薄层同时熔化，并快速凝固后形成稀释度极低并与基体材料成冶金结合的表面涂层，不同的涂层材料可获得不同的表面性能。

随着制造业全球化及市场的激烈竞争， 产品快速开发已成为竞争的重要手段之一。为满足制造业日益变化的客户需求，制造技术必须具有高柔性，能够以小批量甚至单件生产迎合市场。传统金属零件去材或受迫成形制造方法往往工序多、工模具成本高、从设计到零件制造周期长，且对具有复杂内腔结构的零件往往无能为力，难以满足新产品的快速响应制造需求。

跟着机械化工业的展开，以及其他熔覆技能（如喷涂碳化钨、碳化钨喷涂等离子喷涂或电弧焊接）比较，激光熔覆是一种独特的工艺，其运用存在底子差异。 运用激光熔覆，一种高度聚集的热源，对制品有很大的影响。因为其低热输入，高固化速率和准确的工艺操控，激光熔覆具有许多长

随着制造业全球化及市场的激烈竞争， 产品快速开发已成为竞争的重要手段之一。为满足制造业日益变化的客户需求，制造技术必须具有高柔性，能够以小批量甚至单件生产迎合市场。传统金属零件去材或受迫成形制造方法往往工序多、工模具成本高、从设计到零件制造周期长，且对具有复杂内腔结构的零件往往无能为力，难以满足新产品的快速响应制造需求。

激光熔覆3D打印（即激光熔覆成形）技术不用模具，用CAD软件制作一个零件模型，电脑编程后用成束的激光扫描于工件上，使工件上的金属粉末熔化、一层一层融合在一起并堆积，最终形成一个致密的金属零件。这种技术能一步成形金属零件，而经智能化过程控制后成形的致密金属零件是近净形的，几乎不用后续加工，真正实现快速、熔覆3D打印金属零件。

高速激光熔覆技术在我国发展迅速，特别是西安中科中美激光技术有限公司，基于完全自主知识产权技术，先后推出了2000W，4000W，6000W等系列高速熔覆激光器及整套装备，为高速激光熔覆产业的发展，提供了强大的装备和技术支持。高速激光熔覆之所以受到广泛重视，主要原因在于：和常规激光熔覆相比，高速激光熔覆具有加工效率高，加工精度高、后续加工成本低，对工件的热输入量很小，可减少工件变形等等优势。下面给出二者之详细比较：

柱塞泵是油气开采过程中的重要设备，广泛用于压裂、固井和注水等作业过程。作为柱塞泵的关键零部件，柱塞杆在工作过程中易遭受高频往复运动的摩擦损伤以及介质腐蚀和硬质颗粒的冲蚀，其使用寿命只有15~35天。 长庆油田共有数千台注水泵，每年会产生大量的废旧柱塞杆，陕西天元智能再制造股份有限公司多年来本着以修旧利废、为企业实现降本增效的目的，针对废旧柱塞杆开展了以高速激光熔覆技术为核心的再制造及表面强化技术开发与应用。