進(jìn)入21世紀(jì)后，隨著大功率激光器技術(shù)的成熟，激光熔覆技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化才得到了快速發(fā)展。

激光熔覆技術(shù)具有稀釋率低、熱輸入小、材料廣泛等眾多優(yōu)點(diǎn)，目前已在產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的過程中演化出多種不同類型，并廣泛應(yīng)用于增材制造、再制造、表面工程的各個(gè)領(lǐng)域。
       按照激光熔覆的材料類型和材料與激光束的耦合形式，可將常見的激光熔覆技術(shù)分為同軸送粉激光熔覆技術(shù)、旁軸送粉激光熔覆技術(shù)（也叫側(cè)向送粉激光熔覆技術(shù)）、高速激光熔覆技術(shù)（也叫超高速激光熔覆技術(shù)）及高速絲材激光熔覆技術(shù)。

同軸送粉激光熔覆技術(shù)

同軸送粉激光熔覆技術(shù)一般采用半導(dǎo)體光纖輸出激光器和盤式氣載送粉器，熔覆頭采用中心出光的圓形光斑方案，光束周圍環(huán)狀送粉或者多束送粉，并設(shè)置由專門的保護(hù)氣通道，粉束、光束與保護(hù)氣流交于一點(diǎn)。熔覆工作時(shí)該焦點(diǎn)處會(huì)形成熔池，隨著熔覆頭與工件做相對(duì)運(yùn)動(dòng)，在工件表面形成覆層。

旁軸送粉激光熔覆技術(shù)

旁軸送粉激光熔覆技術(shù)也叫側(cè)向送粉激光熔覆技術(shù)，其一般采用半導(dǎo)體直輸出激光器或半導(dǎo)體光纖輸出激光器和重力送粉器，熔覆頭采用矩形光斑+旁軸寬帶送粉方案。熔覆頭工作時(shí)，合金粉末經(jīng)送粉嘴輸送至工件表面進(jìn)行預(yù)置，隨著熔覆頭與工件做相對(duì)運(yùn)動(dòng)，矩形的激光束掃描預(yù)置的合金粉末并將其熔化形成熔池，冷卻后形成熔覆層。

超高速激光熔覆技術(shù)

超高速激光熔覆技術(shù)是德國(guó)弗勞恩霍夫激光技術(shù)研究所開發(fā)的一種新型的激光熔覆技術(shù)，于2017年開始在國(guó)內(nèi)進(jìn)行推廣應(yīng)用。超高速激光熔覆技術(shù)采用光束質(zhì)量較好的半導(dǎo)體光纖輸出激光器或光纖激光器，采用精密設(shè)計(jì)的高速激光熔覆頭和高轉(zhuǎn)速或移動(dòng)速度的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。其激光束與粉束、惰性氣體氣流的耦合經(jīng)過精密設(shè)計(jì)，工作時(shí)使一部分激光能量用于加熱粉束，另一部分穿透粉束的激光束加熱基材，粉末在進(jìn)入熔池之前就已經(jīng)熔化或加熱至很高的溫度，縮短了粉末熔化所需的時(shí)間，因此可以實(shí)現(xiàn)非常高的熔覆線速度（線速度最高可達(dá)200m/min，普通激光熔覆最高2m/min）。

超高速激光熔覆技術(shù)

超高速激光熔覆技術(shù)是德國(guó)弗勞恩霍夫激光技術(shù)研究所開發(fā)的一種新型的激光熔覆技術(shù)，于2017年開始在國(guó)內(nèi)進(jìn)行推廣應(yīng)用。超高速激光熔覆技術(shù)采用光束質(zhì)量較好的半導(dǎo)體光纖輸出激光器或光纖激光器，采用精密設(shè)計(jì)的高速激光熔覆頭和高轉(zhuǎn)速或移動(dòng)速度的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。其激光束與粉束、惰性氣體氣流的耦合經(jīng)過精密設(shè)計(jì)，工作時(shí)使一部分激光能量用于加熱粉束，另一部分穿透粉束的激光束加熱基材，粉末在進(jìn)入熔池之前就已經(jīng)熔化或加熱至很高的溫度，縮短了粉末熔化所需的時(shí)間，因此可以實(shí)現(xiàn)非常高的熔覆線速度（線速度最高可達(dá)200m/min，普通激光熔覆最高2m/min）。

激光熔覆技術(shù)原理

武漢天昱智能制造有限公司熔覆技術(shù)利用高能激光束將合金材料熔覆在工件表面，得到與基體材料成分相同或接近但性能更優(yōu)的冶金層，采用預(yù)置粉法或同步送粉法，在基體表面輸送熔覆材料，以激光輻照使之和基體表面一薄層同時(shí)熔化，快速凝固形成稀釋度極低、與基體冶金結(jié)合的表層，從而修復(fù)缺損，并改善基層表面的耐磨、耐蝕、耐熱、抗氧化等性能。

激光熔覆技術(shù)具有自動(dòng)化修復(fù)、修復(fù)層與基體冶金結(jié)合、強(qiáng)度高、熱量注入小、零件變形小、修復(fù)尺寸精確可控等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)環(huán)境無(wú)污染，而且修復(fù)后使用性能大大提高。該技術(shù)已成功用于輸油裝備、冶金軋輥、發(fā)電機(jī)組等重大關(guān)鍵零部件修復(fù)，取得顯著的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益。