隨著經濟社會的發展，可再生能源被賦予了節能減排、溫室氣體排放控制和大氣污染防治等新使命。風力和水力作為無公害、無污染的發電新能源，為電力行業做出了巨大貢獻。

而在電力行業中，電力設備分布量大、不間斷運轉，其零部件的損壞機率高。發電設備的零部件在作業環境中均不同程度地承受著燃氣、高溫、高壓、腐蝕介質的考驗。長期使用的設備可能會因為老化而出現局部破損，如風/水力發電設備中的葉輪，水輪機、輪軸等，為了延長昂貴的生產設備的使用壽命，使用表面再制造技術可以對其進行修復，尤其是用于發電機組的葉片往往造價極高，將修復后的葉片重裝再利用，將大大地降低電廠的發電成本。

激光熔覆技術是材料表面改性技術的一種重要方法，利用高能密度的激光束將具有不同成分、性能的合金與基材表面快速熔化，在基材表面形成與基材具有完全不同成分和性能的合金層的快速凝固過程。在快速熱作用下，基體受熱影響極小，無變形。熔層合金自成體系，其組織致密，晶粒細化，硬度和強韌性提高，表面性能大大改善。激光熔覆技術解決了傳統電焊、氬弧焊等熱加工過程中不可避免的熱變形、熱疲勞損傷等一系列技術難題。

電機轉子軸徑激光熔覆                                                  汽輪機轉子修復

排粉風機葉片磨損修復

激光熔覆稀釋率低、組織致密、涂層與基體結合好，使用可靠。就目前激光熔覆的應用來看，其主要用在三個方面：一是材料表面改性，如汽輪機葉片、軋輥等；二是零件修復，如風電主軸、行星架、行星輪等；三是快速原型制造，即利用金屬粉末逐層燒結疊加，快速制造出模型。采用激光器還可對受損的三維復雜零部件進行修復，充分體現了激光再制造技術的柔性化以及先進性。

激光熔覆工藝方法有兩種類型——

01   二步法（預置法）

　　1)預置涂覆層：通常是應用手工涂敷，最為經濟、方便，它是用粘結劑將熔覆用粉末調成糊狀置于工件表面，干燥后再進行激光熔覆處理。但此法生產效率低，熔覆厚度不一致，不宜用于大批量生產。

　　2)預置片：將熔覆材料的粉末加入少量粘接劑模壓成片，置于工件需熔覆部位，再進行激光處理。此法粉末利用率高，且質量穩定，適宜于一些深孔零件，如小口徑閥體，采用此法處理能獲得高質量涂層。

　　1)同步送粉法：使用專用噴射送粉裝置將單種或混合粉末送入熔池，控制粉末送入量和激光掃描速度即可調整熔覆層的厚度。由于松散的粉末對激光的吸收率大，熱效率高，可獲得比其他方法更厚的熔覆層，容易實現自動化。

　　2)同步送絲法：此法工藝原理與同步送粉法相同，但熔覆材料是預先加工成絲材或使用填充絲材。此法便利且不浪費材料，更易保證熔覆層的成分均勻性，尤其是當熔覆層是復合材料時，不會因粉末比重或粒度大小的不同而影響熔覆層質量，且通過對絲材進行預熱的精細處理可提高熔覆速率。但是絲材表面光滑，對激光的反射較強，激光利用率相對較低；此外，線材制造過程較復雜，且品種規格少。

　　目前，激光熔覆技術發展迅猛，日趨成熟，正大步伐走向推廣應用的階段。中國長江三峽集團有限公司（以下簡稱“三峽集團”）在第四屆國際創新創業博覽會上展示的激光熔覆與修復技術，可以使三峽的發電設備損蝕減少了90%左右，大大延長了相關設備的使用壽命。激光熔覆技術成了解決“水流沖蝕水電站轉輪和葉片“這道水力發電中的難題的有效方案。

激光熔覆涂層樣品

　　水流不斷沖刷下，水電站葉片涂層容易脫落，利用激光熔覆技術在表面鋪焊，材質結構致密穩定，大大減少了設備的侵蝕。此外，鏡板作為水輪發電機組的核心部件之一，價格高昂，采購周期長，一旦磨損，無法通過傳統焊接方式修復。如今，鏡板的修復也可以通過激光熔覆技術實現。

　　激光熔覆技術是綠色再制造技術的重要支撐技術之一，符合國家可持續發展戰略的高新技術。我國科學工作者在基礎理論研究方面處在國際先進水平，為激光熔覆技術的發展做出了巨大的貢獻。但另一方面，激光熔覆技術的應用水平和規模還不能適應市場的需求。需要解決工程應用中的關鍵技術，研究開發專用的合金粉末體系，開發專用的粉末輸送裝置與技術，系統研究無損傷修復的工藝方法，建立質量保證和評價體系，加大力度，培養工程應用方面的人才，相信在制造業市場競爭日趨激烈的今天，激光熔覆技術大有可為。