为了深入了解钛合金激光再制造的发展现状, 从再制造材料以及工艺方法两方面综述了钛合金激光再制造的研究进展。阐述了金属基粉末、陶瓷材料、稀土及其氧化物粉末的再制造特点与应用, 论述了主要激光工艺参数对覆层形貌及性能的影响规律, 讨论了数值模拟、辅助工艺以及复合工艺在该类合金部件激光再制造中的应用, 最后对钛合金部件激光再制造的发展趋势进行了展望。

为了利用高能激光束将镍、铁、铝金属单质的混合粉末快速熔融, 得到高性能的镍铁铝合金, 并直接用于熔覆, 采用激光3-D打印的金属粉末成型的方法, 用一台中低功率的光纤激光器, 以工程中常用的轧制不锈钢板为基底, 研究了一定比例的镍、铁、铝混合粉末的熔覆冶金情况。通过优化激光工艺参量(激光频率、扫描速率、激光功率和离焦量)组合, 得到了质量良好的单道熔覆结果。通过激光共聚焦显微镜、晶相显微镜以及扫描电子显微镜等检测手段, 对熔覆条的宏观形貌和微观组织进行观察。结果表明, 可获得良好的无气孔无裂纹的合金组织, 且合金与基板形成了良好的冶金结合; 熔覆层硬度低于基板硬度30HV左右, 但截面硬度分布均匀。该研究有助于得到各向性质统一的冶金层。

为了探索激光工艺参数对316L不锈钢粉末在304#不锈钢板上熔覆质量的影响规律，发现最优的工艺参数，利用实验室自行设计组装的光纤激光熔覆系统对其进行了一系列的激光熔覆工艺试验。用激光共聚焦显微镜、维氏硬度计以及其他方法，对不同组合的工艺参数（激光功率、熔覆速度、激光频率以及离焦量等）下单道熔覆的试样的表面形貌和横截面质量进行了检测和分析，发现了工艺参数对熔覆质量的影响规律，并据此确定了一个最佳的熔覆参数组合范围，在这个范围内得到的熔覆试样结果显示，熔覆条表面光滑，有完整的熔覆条纹，无气孔和裂纹。

采用同步送粉激光熔覆方法,在45#钢立铣刀坯材的刃带部位,熔覆一层钴基自熔合金作为立铣刀的加工刃。研究了激光熔覆工艺参数对激光熔覆层形状和开裂的影响,结果表明,熔层宽度的关键因素是激光的有效光斑尺寸,它是由激光功率密度与熔覆速度决定的;熔层高度的关键因素是粉末的线送粉速率,它是由送粉器的送粉速率与熔覆速度的比值决定的;提高激光功率可显著降低熔层开裂倾向。同时,薄的熔层形状可以降低熔层开裂的倾向。进行了激光熔覆立铣刀工装设备和工艺研究;采用优化工艺,在45#钢铣刀坯材上熔覆成功无裂纹,成型良好、硬度分布满足使用要求的功能层;通过了国标GB/T122.4.3-90规定的立铣刀切削性能试验。以激光熔覆新工艺完成了立铣刀的制造。