我国是传统的农业大国,从事农业及其关联行业的人员数目众多。目前,我国的农业总产值已达10万亿元。通过增加产能、压缩生产成本和提升产品质量的途径,每年还能有大概10%的增长空间。推动农业向机械化发展是实现农业产值持续健康增长的重要举措。而联合收割机作为我国应用最为广泛的农机具之一,可以极大的简化收割过程,实现多种作物收割的全自动化,可有效的增加产能、提高效率、提升产品质量。但是现阶段我国农机具的设计和制造水平仍比较低,与世界水平差距较大,所生产的联合收割机性能和可靠性都比较差。而切割刀具作为联合收割机的重要零部件,其质量对联合收割机的使用寿命、性能、适应性和可靠性都有着重要的影响。比如切割刀具在工作的过程中会频繁出现变形、磨损、腐蚀等工况,不仅造成大量的经济损失,还限制了联合收割机的进一步推广使用。为了打破世界巨头对农机行业的垄断局面,切实提升联合收割机切割刀具的使用寿命。利用激光熔覆技术对切割刀具进行性能的提升,主要的研究内容如下:1、利用COMSOL仿真软件对激光束作用在基材上的过程进行模拟,研究不同的激光工艺参数对基材温度场和熔池尺寸的变化规律。2、根据不同工艺参数对熔覆层的变化规律,利用正交试验的方法设计并进行激光熔覆实验,从而确定铁基合金粉末最佳的激光工艺参数组合为:输出电流130A、扫描速度300mm/min、光斑直径大小0.8mm、脉冲频率35Hz、脉冲宽度2.5ms、粉末预置厚度1.0mm、搭接率25%。3、为设计实际工况所需的熔覆合金粉末,在铁基合金粉末添加单晶硅粉并利用最佳工艺参数进行激光熔覆实验,研究不同Si元素含量对铁基熔覆层的影响;通过上海钜晶MHVD-1000AT显微硬度计对熔覆层试样进行测试,发现随着Si元素在合金粉末中比例的增加,熔覆层的显微硬度逐渐增大,质量比为20:1时,熔覆层的硬度为最大;然而利用日立TM4000plus扫描电镜和日立550i能谱分析仪对熔覆层进行检测,发现如果Si元素含量太高,对熔覆层组织和质量有着较大的负面影响。因此加入适量的单晶硅粉可以有效改善熔覆涂层的性能,但是过多的加入单晶硅粉则又会影响熔覆层的质量。实验验证,铁基合金熔覆粉末与单晶硅的质量比为40:1时,熔覆层的硬度较高,且组织均匀,平整度高,与基材可以形成良好结合的熔覆层。4、最后减少激光熔覆技术对薄壁件切割刀具的形变量,采用不同的扫描路径进行激光熔覆实验,研究其对切割刀具形变的影响,避免切割刀具因激光加工而增加误差,影响使用性能。