激光熔覆修复方法是工件修复的有效途径之一,通过选用合适的熔覆材料和激光熔覆修复工艺,在损坏工件表面能够得到具有良好的冶金结合、良好的表面形状、耐磨耐腐蚀的修复层,从而大幅度提高工件的使用性能并获得良好的经济效益。 本文采用理论分析和实验研究相结合的方法对激光熔覆修复理论、工艺和熔覆修复层显微组织性能等方面进行了较为深入系统的研究。 通过分析激光与粉末材料相互作用在基体表面形成熔池,进而凝固成形的机理,对熔池面积进行了求解,对等轴晶体的形成进行了分析。 从提高激光熔覆修复质量出发,以熔覆层宏观形貌和微观形貌为评判依据,在多次实验的基础上,结合激光熔覆的熔化凝固理论,分析了熔覆工艺(激光功率、扫描速度、光斑直径、预置粉末厚度、搭结率等)、熔覆材料、基体性能、环境因素(保护气体、预热温度等)等工艺参数对熔覆修复质量的影响,并提出了工艺改进措施,得出了在Q235基体上激光熔覆不锈钢粉末修复CR2025/2032旋转式锂锰扣式电池自动生产线中上料拨块的优化工艺参数。 在工艺研究的基础上,借助光学显微镜、显微硬度计等仪器对熔覆层的组织结构、显微硬度分布特征等进行了系统的研究。将实施方便、应用广泛、成本较低的显微压入硬度试验应用到激光熔覆修复组织中残余应力的测定,从理论上推导和分析了激光熔覆修复组织中残余应力分布与其显微硬度的关系,并利用显微硬度测量技术进行了实际测量验证,尝试解决微区残余应力测定的难题。