激光修复技术包括激光熔覆修复技术和激光自熔修复技术,主要用于修复破损的金属零件和模具。本文采用Ni60A粉末在TC4合金表面进行激光熔覆实验和激光自熔实验,通过表面特性和显微组织的分析,对激光修复技术工艺参数做大量探究。运用得出的最优工艺参数修复断裂的可摘除义齿钛合金支架,并对两种修复效果做大量性能对比分析。本文采用输出功率3000W的光纤激光器和侧向送粉系统,分别进行TC4合金的激光熔覆和激光自熔实验,具体内容如下:(1)TC4合金的单道激光熔覆实验中,采用单因素变量法探究工艺参数:激光功率、送粉电压、扫描速度对熔覆层几何尺寸的影响规律,探索工艺参数的活动范围,进行正交试验。通过熔覆层硬度测试和金相组织观察,确定最优的参数组合:激光功率500W、送粉电压12V、扫描速度2mm/s,为单层熔覆实验打好基础。(2)参考单道熔覆实验的参数范围,针对多道搭接率进行单因素实验,找出最优的多道搭接率为45%。然后采用设计的四种不同扫描路径进行单层熔覆实验,通过熔覆层的宏观分析和微观组织分析,探究扫描路径对熔覆层质量的影响规律,为多层堆积实验打下基础。(3)针对多层堆积实验中的Z轴提升量(?H)和工艺参数进行单因素实验探索,得出最佳?H为0.5mm,并确定每层最佳的参数组合。然后采用设计的三种不同堆积方式进行熔覆实验,观察堆积层的外观形貌,测试其显微硬度,进行金相组织分析,相互对比确定最佳的堆积方式。根据前期探索的参数和实验方案,采用离线编程和手工编程相结合的方法,熔覆成形一个梯形凸台,与理想模型尺寸相差不大。(4)进行TC4合金的激光自熔实验,主要探究激光功率、扫描速度和扫描次数三个工艺参数对自熔修复区修复效果的影响。采用单因素变量实验和正交试验相结合的方法,通过观察修复区表面形貌,进行洛氏硬度测试和金相组织分析,最终得出最佳的工艺参数组合:激光功率300W、扫描速度2mm/s、扫描次数2次。(5)分别采用激光熔覆和激光自熔技术对断裂的可摘除义齿钛合金支架进行激光修复,通过对修复件的表面质量、表面硬度、金相组织和显微硬度分布等方面进行对比,综合分析两种修复技术的修复效果。最后根据两种激光修复技术的实际特点,对其实用性做出分析。通过上述研究,形成了一套TC4合金材料的激光修复技术理论和工艺,为TC4材料修复的工艺试验和工业化应用提供了理论和数据支持。