近年來，國際上誕生了一門新興(xing) 技術—再製造技術（Refabricating Technology）。與(yu) 以往修複技術不同，再製造技術是一種全新概念的先進修複技術，它集先進高能束技術、先進數控和計算機技術、CAD/CAM技術、先進材料技術、光電檢測控製技術為(wei) 一體(ti) ，不僅(jin) 能使損壞的零件恢複原有或近形尺寸，而且性能達到或超過原基材水平。由此形成了一門新的光、機、電、計算機、自動化、材料綜合交叉的先進製造技術。

        激光再製造技術是一種全新概念的先進修複技術，它集先進的激光熔覆加工工藝技術、激光熔覆材料技術和其他多種技術於(yu) 一體(ti) ，不僅(jin) 可以使損傷(shang) 的零部件恢複外形尺寸，還可以使其使用性能達到甚至超過新品的水平，是重大工程裝備修複新的發展方向。

       1.激光再製造係統構成

        激光再製造技術的技術基礎是激光熔敷。激光熔敷原本是一種表麵強化技術，它不涉及零件精確成形問題。以激光熔敷為(wei) 修複技術平台，加上現代先進製造、快速原形等技術理念，則發展成為(wei) 激光再製造技術。它是以金屬粉末為(wei) 材料，在具有零件原型的CAD/CAM軟件支持下，CNC（計算機數控）控製激光頭、送粉嘴和機床按指定空間軌跡運動，光束與(yu) 粉末同步輸送，形成1支金屬筆，在修複部位逐層熔敷，最後生成與(yu) 原型零件近形的三維實體(ti) 。

        激光器：

        1～5kWCO2激光器，多模即可，或用0.4～2kWNd：YAG激光器，多模即可。

        光學係統：

        采用聚焦光束和寬帶光束2種方法，寬帶光束可使熔敷表麵光滑平整，而且沒有裂紋等產(chan) 生。

        送粉器：

        采用載氣式或非載氣式輸送2種均可。非載氣式送粉，粉末利用率高達90%，載氣式僅(jin) 30%～40%。在進行二維以下運動修複時，采用非載氣式送粉可節省粉末，從(cong) 而降低使用成本。 從(cong) 光束與(yu) 粉嘴相互運動關(guan) 係來看，可分為(wei) 一維、二維及三維修複。

        紅外溫度監控係統：

        在激光熔敷修複過程中，由於(yu) 多層疊加，熔層表麵溫度會(hui) 隨高度增加而增加，在尖角處也會(hui) 引起熱量陡增。必須對熔池溫度麵進行實時監測，並將測溫結果反饋給激光器和數控機床，控製激光器功率輸出以及CNC機床的運動速度，以保持熔池溫度穩定。其測溫原理為(wei) ：激光塗層吸收的能量EA，一部分用於(yu) 熔化粉末Ep，一部分以熱輻射的形式向外散出ER，一部分用於(yu) 熱傳(chuan) 導ET，一部分用於(yu) 與(yu) 環境對流Ec，即： EA=Ep+ER+ET+EC 根據黑體(ti) 輻射定律和為(wei) 維恩位移定律：λmT=2897.8μm·K，其中λm為(wei) 光譜輻射極大值對應波長，T為(wei) 絕對溫度（K）。由此而進行雙波長比色紅外測溫。采用雙波長比色測溫計，測溫範圍400～2000℃，精度係數±1%；

        2.激光再製造與(yu) 熱噴塗冶金組織比較

        修複材料要與(yu) 基材基本性能一致，要與(yu) 基材有互熔性，實現冶金結合。修複層中不能有裂紋、氣孔，且層內(nei) 組織均勻，與(yu) 基材結合界麵強度不低於(yu) 基材強度。目前激光再製造用材料與(yu) 常規熱噴塗技術基本一致，多為(wei) 粉末型的Ni基、Fe基、Co基、WC、陶瓷等材料，可根據基材性能選用不同修複材料。 激光修複層與(yu) 基體(ti) 是冶金結合，層內(nei) 組織均勻細致，消除了氣孔、裂紋、夾渣等缺陷。而熱噴塗層與(yu) 基體(ti) 不是冶金結合，界麵為(wei) 機械粘接，存在氣孔。熱噴塗層內(nei) 有大量氣孔、夾渣、組織粗大。顯然激光修複後顯微組織和性能優(you) 於(yu) 熱噴塗工藝。 對損傷(shang) 比較嚴(yan) 重的部位，必須進行多層熔敷。每層厚度0.54mm，計30層。每層間的組織與(yu) 每層內(nei) 組織比較，稍有些粗大，但總體(ti) 來看，還是均勻的。熔敷材料為(wei) Ni45，多層熔敷區的硬度分布和成分（SDX）經檢測後，也是均勻的。硬度偏差不過ΔHV85。表明多層激光係統熔敷可以獲得大麵積的組織和性能均勻的修複層。

        3.激光再製造技術工業(ye) 應用及前景展望

        激光熔敷技術誕生以來，作為(wei) 一種修複技術已得到許多重要應用。如英國P.R航空發動機公司將它用於(yu) 渦輪發動機葉片的修複，美國海軍(jun) 試驗室用於(yu) 修複艦船螺旋槳葉。國內(nei) 對此項技術應用也在近年來取得很大進展。天津工業(ye) 大學已將此技術用於(yu) 冶金軋輥，拉絲(si) 輥的修複，石油行業(ye) 的采油泵體(ti) 、主軸的修複，鐵路、石化行業(ye) 大型柴油機曲軸的修複，均收到良好的效果。 目前上述修複工作都采用一維激光熔敷方法，隻能解決(jue) 部分修複零件，而且僅(jin) 是修複概念上的工作。事實上，在生產(chan) 中還有大量的複雜貴重裝備需要三維激光再製造技術，特別是不能移動的大型設備需要解決(jue) 現場修複問題。可以預見，隨著該項技術的發展與(yu) 完善，在經濟建設和國防建設中將發揮巨大作用。

        激光再製造技術是符合國家循環經濟和可持續發展戰略的綠色製造技術，也是國家重點支持的高新技術之一。隨著基礎研究工作的不斷深入，激光再製造技術的應用範圍也將不斷擴大。我國有幾萬(wan) 億(yi) 元的設備資產(chan) ，每年因磨損和腐蝕而使設備停產(chan) 、報廢所造成的損失都愈千億(yi) 元，這為(wei) 激光再製造技術帶來了廣闊的市場應用前景。