激光增材制造技术，作为激光3D打印技术的分支，通过计算机辅助处理三维实体模型，将其切片、离散后，采用激光熔覆技术逐点堆积，实现三维实体零件的成形。与传统制造技术相比，它具备柔性化、智能化易于实现、生产周期短、能制造出高力学性能零件等优势。激光增材制造技术在航空、国防、交通、能源、冶金、矿采等领域广泛应用，展现出诱人的前景。

激光增材再制造技术基于激光熔覆，对服役失效或误加工的零件进行几何形状及力学性能的恢复。这一技术在现代工业及国防中尤为重要，尤其是在复杂生产工艺的大型装备中，关键零部件的磨损、腐蚀、疲劳、事故等因素可能导致设备运行故障，再制造这些高价值零件能确保设备正常运转，节约成本，创造巨大经济效益。对于加工难度高、容易误损伤的零件，增材制造修复可以提高合格率，缩短生产周期，增加经济效益，挽回损失。激光增材再制造技术通过集中热源能量，实现零件高质量的几何形状及力学性能恢复，对再制造失效和误加工零件具有重要现实意义。该技术已在航空发动机、燃气轮机、钢铁冶金、军队伴随保障等领域广泛应用。

激光增材再制造技术与激光3D打印技术类似，但存在自身特点。典型的流程包括拆解、清洗、分类、检测、判别、再制造修复、热处理、后加工、检验。对于拆解清洗后的零件，首先进行无损检测和寿命评估，然后对可再制造零件进行修复，接着进行热处理和后加工，最后检测产品质量，判定是否合格。修复阶段是最关键的。与激光3D打印技术相比，激光增材再制造技术需要关注基体热损伤、材料界面、物性匹配等问题，更复杂。激光3D打印技术整体零件逐点扫描堆积，因此制造周期较长，成本较高；而激光增材再制造以失效或误加工零件为基体，修复尺寸有限，制造周期短，成本低，因此经济效益和社会效益更加显著。

激光增材再制造技术在不同工业领域高端装备高价值零件维修中获得了重要应用。英国Rolls-Royce公司使用激光熔覆技术修复RB211型燃气轮机叶片；美国Optpmec Design公司采用激光熔覆成形技术修复T700飞机发动机零件磨损；美国Huffman公司采用激光熔覆成形技术修复镍基高温合金及钛合金航空叶片；美军的“移动零件医院”（MPH系统）利用激光熔覆技术进行金属零件的快速制造和再制造，该系统已列装美国海军和陆军，在阿富汗战场发挥重要作用。激光熔覆技术在世界主要工业国家获得了大量研究和应用。

在中国，激光增材再制造技术近年来取得显著进展，工程化应用范围不断扩大，在航空工业和武器装备维修领域发挥了重要作用。某工厂采用激光增材再制造技术修复航空发动机叶片及飞机承力件。中科院自动化所将增材再制造技术用于航空发动机涡轮导向器及船舶叶片修复。国防科技重点实验室作为国内再制造领域的国家级重点实验室，承担了多项国家、军队和企业科研任务，在激光增材再制造的材料、工艺、性能表征等方面进行了深入研究和探索，解决了多种典型装备零件的再制造难题，创造了显著经济效益和社会效益。

激光增材再制造技术已成为高端装备服务领域的重要手段。国内已有近300家激光增材再制造企业，其中沈阳大陆激光技术有限公司是国内最早基于激光熔覆技术开展激光增材再制造服务的高科技公司，将该技术应用于多个工业领域，成功解决了航空装备、冶金设备、石化设备、能源电力设备和矿采设备等关键零部件的应急抢修和再制造问题，创造了重大经济效益和社会效益。

目前，浙江工业大学、西北工业大学、华中科技大学、天津工业大学、装甲兵工程学院、广州中科院先进技术研究所、南京先进技术研究院、沈阳大陆激光技术有限公司、辽宁思达思克实业有限公司等科研院所和企业对激光增材再制造技术工艺、装备、材料及应用进行了深入研究和实践，形成了高校、科研院所和工厂企业三方竞争与协作的格局，是我国激光增材再制造技术研究和应用的主力军。

激光增材再制造技术面临的关键问题包括残余应力、热影响区性能劣化、基体与再制造材料界面匹配性、再制造过程的智能化及自动化。残余应力问题是激光增材再制造面临的主要挑战之一，再制造零件在激光熔覆过程中会产生应力、应变，导致裂纹、变形，影响零件服役性能和安全。与激光3D打印技术相比，激光增材再制造的残余应力问题更为突出，需要进一步研究解决。热影响区性能劣化是另一个重要问题，激光增材再制造过程中热影响区材料性能演变复杂，影响零件性能。基体与再制造材料界面匹配性问题涉及界面的结合质量，可能产生脆性相、缝隙、裂纹等缺陷。再制造过程的智能化及自动化也存在挑战，难以实现批量化、自动化生产，影响效率和经济性。

综上所述，激光增材再制造技术在高端装备维修领域具有广泛应用前景和重要应用价值，但仍存在一系列关键问题需要进一步研究解决。通过不断的技术创新和应用实践，激光增材再制造技术将在提高零件再制造质量、缩短再制造周期、降低成本、提升经济效益和社会效益方面发挥更大的作用。

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文章来源：天狐定制

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