同轴激光熔覆单轨

宽工艺窗口高沉积率

该单轨熔覆层在宽激光功率和送粉速率范围内建立了几何特性预测模型，为高沉积率激光熔覆提供了工艺基础。

Bian, Yanhua · Tian, Chongxin · Bo, Chen · Dong, Binxin · 李少霞 · 李智勇 · Yang-Rui, Nan · 何秀丽 · 虞钢

Advances in Manufacturing 2024

参数信息

激光功率范围

1200–3900 W

送粉速率范围

5–35 g/min

熔覆高度增幅范围

360–640 %

熔覆宽度与激光功率的关系

1

截面积 A 的指数模型

0.5, 0.2

技术优势

参数窗口宽

激光功率从 1200 W 到 3900 W、送粉速率从 5 到 35 g/min 均可稳定成形，涵盖高沉积率所需的能量与质量输入范围。

可直接查公式

九个几何特征均给出 PαFβ 形式的回归模型，相关系数高，给定功率和送粉速率即可直接估算熔覆层轮廓。

高度增幅大

熔覆高度随送粉速率增加而显著增大，增幅达 640%–360%，说明提高送粉速率可有效提升沉积效率。

应用场景

• 激光熔覆修复：用高沉积率单轨参数修复受损部件，减少机加工余量。
• 增材制造工艺优化：以 PαFβ 回归模型快速筛选出目标几何的激光功率与送粉速率。
• 表面工程涂层：按几何预测模型精确控制单道涂层厚度、宽度与稀释率。