高速激光熔覆能大大提高熔覆效率，但高速激光熔覆层表面容易出现表面粗糙缺陷。采用高速激光熔覆和激光重熔混合工艺，可达到改善熔覆层表面质量、有效提升涂层性能的目的。在液压立柱材料27SiMn表面激光熔覆制备了Fe90不锈钢涂层，利用超景深显微镜、X射线多晶衍射仪分别对熔覆层的表面形貌、微观组织结构、元素分布和物相构成进行了分析，通过硬度试验、耐磨损试验和电化学腐蚀试验对涂层的性能进行了验证。试验结果表明：涂层激光重熔后相比于重熔前表面粗糙度降低了8.5%，涂层内部的微观组织更加细密均匀，没有相的消失和新相的出现，只是相的含量增加。在性能方面，重熔之后的硬度提高为基体的2.6倍，磨损失重降低95%。采用激光重熔技术不仅改善了熔覆层表面质量，而且有效提升了涂层性能。

在施以超声振动的条件下进行熔覆实验的变搭接率实验,以弥补现有超声振动下激光熔覆实验搭接率选取较为单一的缺陷,并针对低搭接率的熔覆层进行进一步的性能探究。初始搭接率分别设定为33%,50%,66%,观察并比较33%低搭接率熔覆层与其他搭接率熔覆层的宏观样貌,随后在33%低搭接率下进一步进行不施加超声振动的对比实验。将对比实验样件用电火花切割后进行处理,观察2个切割试件的显微金相组织,并测评试件的硬度和耐磨性。结果表明,33%低搭接率下施加超声振动样件的熔覆道宏观样貌会出现波浪状条纹,而50%和66%搭接率下施加超声振动熔覆层宏观形貌平整无波纹。在33%低搭接率下对比添加超声振动与不添加超声振动试件的熔覆层质量,发现不施加超声振动的熔覆效果相对较好。该研究结果对超声振动下熔覆实验的搭接率选取具有一定参考意义。

激光熔覆修复的破损区域为曲率变化大的自由曲面时，加工轨迹不易规划，熔覆精度受影响。针对此问题，提出了一种将快速生成的轨迹点集按特征类型进行区域划分的方法。机械臂在相同区域工作时关节角度变化较小，配合变位机将相邻区域内的轨迹点调至满足熔覆质量要求的位姿。建立了机器人与变位机的运行模型，达到了协调配合的目的，满足了激光加工精度要求，提高了机器人修复曲面零件的效率。