激光熔覆作为表面强化技术的一种,被广泛应用于激光表面熔覆、激光熔覆修复再制造、激光快速成形等领域。然而,近年来对于采用预置焊丝的方法来完成激光熔覆加工的研究还不深入,因此研究激光工艺参数对预置焊丝激光熔覆成形形貌、尺寸和成形质量的影响规律,进一步丰富激光熔覆技术的成形控制理论,对激光熔覆技术在实际生产中的应用具有重要意义。为了研究预置焊丝激光熔覆的工艺参数对零件成形的影响,本文进行了不同工艺参数下单点焊缝、不同工艺参数下单道焊缝、不同焊接轨迹和焊缝搭接间距下多道搭接熔覆层以及长方体零件的预置焊丝激光熔覆成形试验。分析单点焊缝截面形貌尺寸、单道焊缝表面形貌和截面形貌、多道搭接熔覆层的表面质量,研究工艺参数对激光熔覆层成形的影响规律,验证了预置焊丝激光熔覆工艺方法的零件成形能力。本文的的主要研究结果如下:激光光斑内的功率密度分布影响单点焊缝的形状和尺寸。随着激光功率增大,未摆动高斯光束形成单点焊缝的形状由抛物线状转变为钟铃状,单点焊缝熔宽、熔深、深宽比和熔宽比都随之增大;随着摆动幅度增大,单点焊缝的形状由钟铃状转变为碗盆状,单点焊缝熔深和深宽比逐渐减小而熔宽比逐渐增大。随着焊接时间增大,单点焊缝熔深和熔宽都逐渐增大,但深宽比基本保持不变。激光能量密度的大小影响着单道焊缝的尺寸和表面质量。激光能量密度随着激光功率的增大而增大,单道焊缝表面熔宽、熔深、有效熔宽随之逐渐增加;能量密度过大会导致单道焊缝熔深过大,表面形貌较差。摆动幅度的变化可改变平均能量密度的大小,随着摆动幅度的增大,单道焊缝熔深减小,表面熔宽缓慢增大;摆动幅度过大会导致单道焊缝表面形貌较差。焊接速度的变化对焊缝尺寸的影响较大,随着焊接速度的增大,单道焊缝表面熔宽和有效熔宽减小,焊缝熔深缓慢减小;焊接速度过小会导致单道焊缝表面形貌变差。焊接轨迹与焊丝预置方向垂直时,多道搭接熔覆层表面粗糙度较小。对于一定的工艺参数,一个合适的搭接间距可获得较好的熔覆层成形质量。焊缝搭接间距过小会导致能量密度过大引起熔覆层中元素的气化,表面粗糙度和变形增大;搭接间距过大会导致未融合和表面粗糙度较大。采用优选的工艺参数实现了长方体零件的预置焊丝激光熔覆成形。