激光熔覆是指将激光熔覆材料以不同方式添加到熔覆基體表面，并以激光束作為熱源，将熔覆材料熔化凝固到基體表面，制備與基體具有冶金結合的表面塗層，從而實現材料的表面改性以及産品的表面修複等的工藝方法。激光熔覆技術可以在廉價金屬基體表面制備高性能的塗層，具有很高的經濟效益，獲得了大量的關注和研究，并迅速發展起來，現已廣泛應用于機械設備和重要零部件的表面強化和損傷修複等。

　　相比較于傳統表面加工技術，激光熔覆制備的塗層組織均勻緻密，晶粒細小，且熱輸入小，稀釋率低，具有良好的應用前景，但是也存在一些問題。傳統的激光熔覆稀釋率常常在10%以上，熔覆層需要達到一定厚度才可以有效實現防護效果，且表面粗糙度較高，需要後續車削、磨削加工才可以投入使用，造成了材料的浪費。激光熔覆過程中激光能量主要作用在基體表面熔池，增大了激光能量對基體的熱輸入，可能因此産生較大應力，導緻裂紋的産生。同時，傳統激光熔覆在進行大面積熔覆時，生産效率較低，大大制約了激光熔覆技術的應用推廣。

　　為解決上述問題，德國弗勞恩霍夫激光技術研究所開發超高速激光熔覆技術，并于2017年完成了超高速激光熔覆成套設備的開發。區别于傳統激光熔覆的是超高速激光熔覆技術利用同軸送粉方式，控制粉末在熔池上方的激光束彙聚，使大部分的激光能量直接作用于激光粉末上，熔覆粉末在到達熔池前就處于熔化或半融化狀态，從而減少粉末在熔池中存在的時間，降低了對基體的熱輸入，極大地提高了熔覆效率和粉末利用率。

　　不斷完善工藝水平，提升其核心部件的功能性，如送粉噴嘴的耐用性、送粉精度、高送粉量、粉末利用率等。其熔覆速率可高達20-200m/min，送粉效率可達5kg/hr以上，粉末利用率高達95%。而其特殊的模塊化設計，大大降低了使用成本，使損耗件的更換變得異常簡單，同時保證了工藝的可重複性，噴嘴尺寸也可根據維修位置進行靈活調整。新開發的超高速激光熔覆加工頭，通過特殊的光路調節系統設計，實現光-粉在空間的最理想交互，使得粉末熔化更加穩定、能量利用更加高效;塗層表面粗糙度更低，表面更為平整。

　　由于超高速激光熔覆的工作特點與傳統激光熔覆有所不同，為研究超高速激光熔覆主要工藝參數對熔覆層組織與性能影響，采用超高速激光熔覆技術，分别以不同激光功率、熔覆速度、熔覆道間距在9Cr2Mo鋼基材表面制備M2高速鋼塗層，對熔覆層微觀組織及力學性能進行表征。結果表明：

　　激光功率較大時，晶粒尺寸增大較明顯;

　　熔覆速度越高，晶粒越細小;

　　減小熔覆道間距，晶粒有增大趨勢;

　　能量密度增大，晶粒有增大傾向，但各工藝參數對其影響程度不同，激光功率對其影響較大。

　　其中熔覆層顯微硬度受工藝參數影響較大。

　　激光功率較大時，熔覆層硬度增大，且層中硬度分布均勻，波動變化較小;随着熔覆速度的減小，熔覆層顯微硬度明顯提升;當熔覆道間距增大時，熔覆層顯微硬度呈現下降趨勢;随着能量密度的增大，熔覆層顯微硬度呈現明顯的上升趨勢;但當能量密度較低時，熔覆層成形較差，難以形成較好的多道搭接。

　　由此可見改變超高速激光熔覆工藝參數，提高對熔覆層的輸入能量密度，可使熔覆層的顯微硬度更加均勻，平均硬度明顯提高。由此獲得更高質量的熔覆層提供工藝化的依據，從而拓寬超高速激光沉積技術的應用範圍，促進其推廣應用有着重要的意義。