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激光修复范文10篇

时间：2023-03-15 01:52:56

激光修复

激光修复范文篇1

模具使用寿命取决于抗磨损和抗机械损伤能力，一旦磨损过度或机械损伤，须经修复才能恢复使用。目前可采用的修复技术有电镀、电弧或火焰堆焊、热喷涂(火焰、等离子)等。电镀层一般很薄，不超过0.3mm，而且与基体结合差，形状损坏部位难于修复，在堆焊、热喷涂或喷焊时，热量注入大，能量不集中，模具热影响区大，易畸变甚至开裂，喷涂层稀释率大，降低了基体和材料的性能。

利用激光熔覆的方法可实现对模具的修复。用高功率激光束以恒定功率P与热粉流同时入射到模具表面上，一部分入射光被反射，一部分光被吸收，瞬时被吸收的能量超过临界值后，金属熔化产生熔池，然后快速凝固形成冶金结合的覆层。激光束根据CAD二次开发的应用程序给定的路线，来回扫描逐线逐层地修复模具。由于激光束的高能密度所产生的近似绝热的快速加热，对基体的热影响较小，引起的畸变可以忽略，特别是经过修复后的模具几乎不需再加工。

1激光修复系统

激光修复技术是集高功率激光、计算机、数控机床、CAD/CAM、先进材料、数控技术等多学科的应用技术。修复系统主要由硬件设备和制造过程软件组成。硬件设备包括激光器、数控系统及工作台、送粉装置、光路系统、水冷装置、保护气系统和在线控制所涉及的数据采集装置。软件系统包括制造零件成型软件擞据通讯和在线控制软件。激光修复过程如图2所示。CO2激光器发出的激光经CNC数控机床Z轴(垂直工作台)反射镜后，进入三维光束成形聚焦组合镜，再进入同轴送粉工作头，组合镜和工作头都固定在机床Z轴上，由数控系统统一控制。载气式送粉器将粉末均匀输送到分粉器的同轴送粉工作头。

模具位于CNC数控工作台X-Y平面上，根据CNC指令，工作台、组合镜和送粉头按给定的CAD程序运动。同时加入激光和粉末，逐层熔敷。在温度检测和控制系统作用下，使模具恢复原始尺寸。为保证熔覆材料(金属粉末)和基体(模具)材料实现冶金结合，以及模具的尺寸精度、表面光洁度和材料性能，需将φ50mm圆形多模1kW-5kW高功率激光束变换成强度均匀分布的圆形光束，光斑尺寸可调(光路系统)，并配有水冷系统和光束头气体保护系统，同时需重点考虑同轴送粉装置和现场控制系统的设计。

1.1同轴送粉装置

稳定可靠的粉末输送系统是金属零件修复质量的重要保证。粉末输送的波动将影响修复的质量。激光修复对送粉的基本要求是连续、稳定、均匀和可控地把粉末送入激光熔池。送粉装置由送粉器和同轴送粉嘴组成。在送粉器的粉斗下部，由于平衡气压的作用形成气固两相流化，并从导管开孔，随载气输送粉末。送粉量由输送气体的压力调节，拓宽了送粉范围，实现从5g/min-150g/min均匀连续可调送粉，送粉精度高达±5。设计的载气同轴粉嘴，消除了气体压力波动引起的4路送粉不均匀，并使工作距离加大，且连续可调。

1.2模具修复过程的控制

在理论上，熔池温度场决定修复过程的宏观与微观质量，因此在激光熔覆层质量控制过程中，表征熔覆层熔池温度场的实时检测非常重要。采用红外测温技术来检测激光加工区域的温度场，结合温度场标定结果推导出实际的温度场信息，来控制激光器功率输出值以及CNC机床的运动速度，以保持熔池温度稳定，避免零件由于过热或温度不均产生裂纹气孔等缺陷。虚线范围内所示的是比色测温仪，光路系统选用单台相机，切换不同滤色片的单通道图像记录方式。滤光片及其控制保证两个滤光片(804.5nm和894.6nm)交替置于数字相机图像记录光路中，移动响应时间<10ms，由计算机控制的高精度步进电机实现准确定位。软件包括三部分：①控制滤光片转入记录光路机械控制部分;②进行实时的同步图像采集、处理以及温度场标定和计算;③用测量温度变化量所得到的过程参数，调节激光功率和机床运动速度。

1.3激光修复模具工艺参数

激光修复伴随着传热、辐射、固化、分子取相及结晶等物理和化学变化，是个多参数过程。激光功率P、扫描速度、送粉量、熔池温度等都会对其产生影响。因此必须把参数合理地组合，以确保修复工作是在涂覆特性可知的情况下进行。在激光熔敷过程中，如果不采用特殊的工艺过程对基材的热输入量进行控制，将会使熔敷层与基体结合程度不理想，或在熔层表面和熔敷层与基材的过渡区产生裂纹。因此，合理地选择工艺参数是激光熔覆技术用于模具维修的关键因素。

根据物理冶金原理，熔敷材料和基体材料必须加热到足够高的温度才能满足实现冶金反应所无原则的条件，最终形成几何外形规则的熔敷层，见图1，根据经验，应尽可能使熔敷材料加热到较低的温度，这样可以减小熔敷裂纹、畸变倾向，也可避免熔敷材料的烧损和蒸发，需控制熔化材料的熔点(取基体、粉末材料两者最高熔点)Tm+(50-100)℃。参考温度场计逄，理论上P取值为1KW-2KW、为2mm/s-4mm/s可满足上述要求，至于熔覆层表面不平度，可通过调节送粉量实现其最小化。

2.2试验方法

试验用横流连续波5kW-CO2激光器，光束模式为多模，光斑直径为4mm，基体材料(模具)为5CrMnMo钢，试样尺寸80mm×60mm×10mm，由于Ni合金粉流动性好，与基材相结合后表面光洁，价格适中，故选用了Ni60镍基合金粉末材料。试验选定激光功率P为1.5kW。

3试验结果分析

3.1工艺参数对模具修复性能的影响

从熔覆层组织可以看出，激光与粉末材料相互作用充分，稀释率适中，在熔覆层内各层间组织与层内组织稍有差别，层内组织均匀细小致密，层间组织较粗大。由此可知，激光修复可以在相当宽的范围内获得组织均匀、细小致密和性能优异的修复层。测量1~3层硬度变化为85HV0.2。

试验结果表明，粉末在与激光相互作用时，如果激光功率P>5kW且扫描速度<1mm/s，基体因加热温度过高而被烧损，表面出现折皱以及气孔等质量问题。究其原因熔覆过程熔池内搅拌加剧，基体元素与金属粉末元素相互扩散严重，熔覆层开裂、变形敏感性明显上升。当激光功率P=1kW~2kW、扫描速度=2mm/s~4mm/s范围内均可得到较理想的激光熔覆层。此外，若加热温度过低无法充分熔化，难于达到修复模具的目的。扫描速度过大时出现熔覆层不连续现象，其结合强度不够。稀释率随扫描速度的增加，呈减小的趋势，而随送粉量的增大使稀释率有增加的趋势。

3.2工艺参数对模具修复宏观形貌的影响

试验表明，在P和变化不大时，激光熔覆表面宏观形貌与送粉量关系密切，在其它条件相同的情况下，随的增大，熔覆层宽度有所变化(有变小的趋势)，而熔覆层厚度明显增加，接触角加大。完全可以利用调节的方法改善熔覆层表面不平度。

激光修复范文篇2

1.1同轴送粉装置

1.2模具修复过程的控制

1.3激光修复模具工艺参数

2.2试验方法

3试验结果分析

3.1工艺参数对模具修复性能的影响

3.2工艺参数对模具修复宏观形貌的影响

4结论

激光修复范文篇3

关键词：激光焊；发动机；飞机；叶片；焊接

随着科学技术的发展，飞机和航空发动机产品不断的升级换代，其结构设计越来越复杂，制造精度更高，对制造技术提出了更高的要求。近年来，由于激光设备和工艺的发展，激光焊在航空制造领域占的份额不断扩大，国内外学者和各大航空制造企业对激光焊在航空制造领域的应用进行了大量的研究［1－13］。

1激光焊的原理及其特点

1．1激光焊的原理。激光焊接过程实质上是激光与非透明物质相互作用的过程，微观上是一个量子过程，宏观上则表现为反射、吸收、加热、熔化和汽化等现象。当激光光子入射到金属晶体，光子与电子发生非弹性碰撞，将能量传递给电子，与此同时电子间也不断相互碰撞，光子的能量最终转化为动能，使材料温度升高，当温度达到材料熔点和沸点时，产生金属蒸发并形成壁聚焦效应，经过多次反射，能量到达孔底，随着工件和光的相对运动，能量最终被完全吸收，液体金属由于传热作用，温度迅速减低，凝固形成焊缝［14］。1．2激光焊的特点。激光焊的优点［15］：（1）激光束便于控制，精度高，可减少焊接变形，用于高精尖零件的焊接。（2）激光焊可以不使用电极，避免电极对焊缝的污染，同时可以不加焊丝进行焊接。（3）激光束不受距离限制，可以使用光纤进行传输和切换，易于实现自动化。（4）可焊接材料广泛，甚至可以用到异种材料的焊接。激光焊的缺点：（1）对焊件装配精度高，受激光光斑直径限制，对焊接间隙和错边量要求也较严。（2）设备购置费用高，前期资金投入大。

2激光焊在航空发动机上的应用

2．1激光焊在发动机制造上的应用。在我国，激光焊技术在多个航空发动机型号上得到了应用。西航公司成功将激光焊接应用到航空发动机叶片冷气导管的焊接，实现了异形板厚0．2mm薄壁钣金件高温合金的直线和曲线焊接。在某机发动机轴承座实现了曲线角焊缝的激光焊接，有效地控制了焊接变形，同时焊接了某机7层0．25mm厚指尖片的端面圆周焊缝，成功实现了长直焊缝的焊接，新机科研中也得到了较多的应用，解决了薄壁钣金件氩弧焊无法焊接的问题，掌握了薄壁零件激光焊接工艺和焊接夹具设计要点，编制了西航公司激光焊接工艺和验收企业标准。•专题综述•1DOI:10.13846/j.cnki.cn12-1070/tg.2020.03.002黎明公司对钛合金的激光焊接进行了研究，并对比了激光焊焊缝和电子束焊焊缝的性能，结果显示2种焊缝的强度基本相同，但在焊缝的低周疲劳循环次数方面，激光焊焊缝比电子束焊焊缝的高了40％。在国外，激光焊被广泛应用于航空发动机的叶片、燃烧室、机匣等的制造中。如：美国GE公司将激光焊技术成功应用于喷气发动机的焊接中，实现了发动机衬套和导向叶片的激光焊，这是由于激光能量集中，从而降低了零件的焊接变形，故避免了镍基高温合金焊缝裂纹的产生。美国普惠公司通过应用研究，完成了导向叶片、机匣和燃烧室等零部件的多个机型的激光自动焊，如PW－220，PW2037，PW4000等型号发动机。日本发动机协会应用激光焊实现了V2500发动机风扇机匣前后两部分的激光焊。激光焊机器人由罗罗公司首次开发应用到航空发动机制造中，实现了钛合金的自动焊接，有效地控制了焊接过程，提高了焊接质量，控制了零件的焊接变形。自20世纪80年代后期开始，欧盟为了航空发动机减重设计，在钛合金、镍基、铁基高温合金方面开展长达8年的激光焊接技术研究，并成功应用到发动机制造中。2．2激光焊在发动机修理上的应用。激光焊中的熔覆技术是一种新的零件表面修复和改性技术，可以用来修复高价值零件表面的磨损或零件表面的特殊性能改变。国内外的研究主要应用于涡轮叶片、导向叶片、火焰筒、扩散机匣等零部件的制造和修理。在我国，黎明公司成功地将激光熔敷技术应用于某型新机涡轮叶片叶冠阻尼面的强化处理和某新机精铸空心叶片的铸造缺陷补焊。研究结果表明，激光熔覆层的零件表面质量优于涂层工艺的零件表面质量。西航公司应用激光熔覆技术，成功实现了燃气轮机火焰筒安装座的裂纹修理，收得了较好的修复效果，同时控制了安装座的变形。并通过显微组织分析和参数试验，掌握了激光熔覆修复钛合金叶片的加工技术，还完成了发动机涡轮封严盘篦齿磨损修复试验，并在发动机修理中得到了应用，节约了大量成本［16］，封严盘篦齿激光熔覆修理后形貌如图1所示。黎明公司通过一系列的工艺试验研究，掌握了裂纹激光修复方法，并成功将该技术应用到中介机匣焊缝激光补焊修复中［17］。在国外，激光熔覆技术主要用于修理发动机涡轮、导向叶片，并不断向自动化的方向发展，实现了叶片的自动化修复。美国Honywell公司采用激光焊成功修复了LF507叶片。采用激光焊修理与更换叶片相比，降低成本80％。目前，美国普惠公司采用激光自动焊技术成功制备出了钴基合金耐磨层，在两型发动机的PWA1455合金材料转子叶片锯齿冠阻尼面得到了应用。加拿大Liburdi公司应用激光自动焊实现了多级涡轮叶片的焊接修复。英国诺丁汉大学为了满足航空发动机叶片的修理，与罗罗公司合作设计了一套修理系统，成功实现了压气机叶尖的修理。德国MTU航空发动机公司为了解决氩弧焊修理叶片合格率低的问题，通过研究激光熔覆技术，实现了叶尖的修复，与氩弧焊方法相比较，合格率提高了20％，达到了95％。

3激光焊在飞机制造上的应用

激光焊技术在飞机制造中的应用与国外有一定差距，近年来随着国内激光发生器的研制技术水平提高和计算机控制技术的发展，激光焊对空间焊缝的适应性得到了有效地控制，激光焊逐步得到应用。激光焊技术目前在飞机制造中的典型应用主要为激光焊技术代替传统的铆接工艺、激光焊技术在钛合金和铝合金上的应用等。此外，还广泛应用于机身附件及薄壁零件的制造。采用激光焊后，不但产品质量好，而且生产效率高，可降低飞机的自身质量［18］。在我国，为了满足新型铝合金复合材料在飞机制造中的应用，哈尔滨工业大学开展了相关的激光焊试验，对比分析了焊缝的性能，结果证明激光焊优势明显。南京航空航天大学对飞机制造用铝锂合金的激光焊技术进行了研究，找到了焊缝等轴细晶区、焊接气孔和焊接裂纹的机理和控制措施［19］。随着钛合金材料在飞机制造中的扩大应用，钛合金激光焊技术的发展越来越重要，国内诸多科研院校对钛合金的激光焊技术进行了全面的研究，主要采用数值模拟、焊接试验、力学试验等，针对焊缝的组织、性能、焊接变形的控制、工艺设计、工艺装备的开发等进行了研究［20－26］。目前由第一飞机设计研究院、西飞公司和北京航空制造工程研究所合作，已成功将激光焊用于轰6系列和运7等型号飞机的钛合金腹鳍制造、钛合金蒙皮拼焊、壁板与长桁T形接头焊接等，如图2所示。另外，我国商飞设计的C9型客机机身壁板也采用了激光焊［27］。在国外，美国率先在20世纪70年代开展了飞机制造常用材料的激光焊试验、焊缝质量的评估、焊接工艺和验收标准的制订。欧洲的意大利也于20世纪70年代引进了激光焊接设备，开展了激光焊技术研究。欧盟于20世纪80年代也针对航空航天用钛合金，镍基、铁基高温合金开展了激光焊技术应用研究。激光焊技术代替传统的飞机铆接工艺，与传统的飞机蒙皮铆接技术相比较，激光焊技术可以简化蒙皮制造工艺、缩短其生产周期，如避免加工铆钉孔，又可以降低飞机的自身质量。随着激光焊技术的发展，其已在波音、空中客车多个型号中得到了应用。为了实现激光焊在飞机制造中的应用，空中客车公司进行了近8年的研究。目前已成功应用于多个机型取代铆接工艺，这项技术被称为飞机制造业的一场工业技术革命。激光焊用于A318飞机机身壁板的桁架杆，既降低了成本，还提高了耐蚀性，减小了自身质量，减少了裂纹扩展。在空客公司A318，A340和A380飞机上的所有铝合金内隔板实现了激光焊，成功将激光焊应用于2mm厚6013铝合金壁板与4mm筋条的焊接，取代了铆接工艺，使得机身质量减小18％，制造成本降低25％左右。为了提高德国的高端制造水平，德国将激光焊技术作为航空制造领域的重点研究对象，并将其作为两大前沿技术之一［28］。英国焊接研究所针对轻合金在航空上的应用，研究了航空用AA2014铝合金加强肋和基板的激光焊技术，成功实现了双光束激光填丝焊接。研究结果证明，焊缝的性能和焊接变形均优于常用的氩弧焊工艺，飞机铝合金壁板双光束激光填丝焊如图3所示。在空客A380上，激光焊技术应用于多个部位的连接，通过激光焊技术代替铆接工艺，节约铆钉达20000kg，这部分载质量全部转化为了飞机的载客数量，使其成了单座能耗最低的飞机。激光焊技术在飞机制造用钛合金零部件制造上的应用不断扩大。钛合金目前主要用于制造飞机机身、机翼、承重部件等。美国的爱迪生焊接研究所就与军方合作，开展了针对战机、军舰和装甲车等激光焊技术的应用研究，如美国的F15飞机机体就采用了自身质量达7000kg的钛合金，占飞机自身质量的34％；B－1轰炸机上的钛合金占飞机自身质量的21％。

4结语

激光修复范文篇4

关键词：冶金机械；设备维修；堆焊技术；具体应用

堆焊技术作为一种消耗成本低，操作起来容易以及施工成本较低的技术，其在很多行业中都得到了积极引用，冶金行业作为当下推进我国经济高速发展的行业，内部机械设备的正常运营是确保冶金业正常盈利的基础，而机械在长期运转下必然会发生毁坏，如果不及时对设备展开维修，那么冶金业施工进程不仅受阻，其施工效益也有所下降。而当下堆焊技术在冶金机械设备维修中的应用，大大降低了冶金行业的经济损伤，并且，设备的及时维修更能有效保障冶金业工作的正常推进，为冶金业长远发展铺垫下良好的基础。

一、堆焊技术概述

堆焊技术运用通俗的话来讲就是：对已经损伤的金属，对其毁坏处进行焊接，在其表层构建起一层金属保护，堆焊技术的应用不仅有效优化了机械设备的损失，同样的，其在机械表层所构建起的金属保护层更为延长冶金业机械设备使用寿命提供了良好的基础。当下堆焊技术在冶金行业中的应用不仅要求其领导人对此多加关注，更要求冶金业内具有充足的堆焊技术人才。然而通过深入到当下冶金业堆焊技术施工应用中，我们明显发现：当下多数冶金业领导人对堆焊技术保持的关注度都较低，认为是操作起来复杂、困难，领导人对堆焊技术的错误认知严重制约了其在冶金业中的应用。除此之外，我们也发现，当下冶金工程中对堆焊技术有专业化掌握的人才数量也较少，很多时候，都由于施工人员不深厚的操作技术而引发堆焊技术操作时质量低下，更甚者，其不专业的堆焊操作更对施工作业的安全造成了一定的威胁。由此来看，堆焊技术是一种应用性强、施工成本低的技术，当下其在冶金行业当中的应用要求其领导人对此多加关注，更要注重内部专业化技术人才的培养在优化堆焊技术施工应用的同时，推进冶金行业的长远化发展。

二、冶金机械设备维修中的堆焊技术

(一)宽极带堆焊技术

冶金行业作为当下推进社会经济高速发展的行业，其内部机械设备的完善是优化冶金行业长远发展的动力，当下只有确保机械设备的正常运行，我们才能更进一步推进冶金业的高经济效益发展。堆焊技术作为一种较为重要的维修技术，当前堆焊技术主要分为五种，以下我们对这五种技术进行具体化分析，首先展开具体分析的是：宽极带堆焊技术。大家都了解，冶金业中使用的机械大多是大型的，其施工操作起来是较为困难的，而这种大型机械由于其运转周期长，长期风吹日晒下，其会发生一定的破损，更甚者一些破损点是细微的，机械设备的毁坏直接导致冶金也施工工期的骤停。面对这类细微式的损伤点，宽极带堆焊技术的应用能够很好的解决该问题，其能够将修复宽度有效控制在300毫米内，能够完成精准式修复。除此之外，宽极带堆焊技术应用时其操作难度较低，操作性也较强，该施工技术的操作下，能确保用最少的材料完成机械设备修复工作，帮助冶金业有效控制经济成本。总得来讲，当下宽极带堆焊技术能够有效机械设备的维修质量，在确保机械设备正常运转的基础下，推进冶金行业的长远发展，更在潜移默化下带动社会经济的提升。

(二)连铸辊修复中的堆焊技术

连铸辊作为冶金业基因设备中最终重要的部位，其原材料一般都选择耐热性较高的原材料作为内芯，尽管其耐热性较高，但其在长期运转操作下，连铸辊上会出现裂纹、断裂以及弯曲的问题，连铸辊的毁坏将直接造成内部机械设备的毁坏，针对该问题，当前传统堆焊技求已经不能造成修复工作，要求我们推进新型堆焊技术，更要进行多种新型原材料来助推修复工作质量的提升。针对该问题我们可通过一具体例子进行分析，某一冶金工程，其内部连铸辊发生了裂纹问题，而其修复人员在修复时，选用传统耐热材料，最终修复好的连铸辊在很短的时间内就再次发生了裂纹状况。后续冶金工程邀请了专业技术人员，其革新了传统堆焊修复技术，引进耐热度强、稳定性高的原材料作为修复原料。之后我们明显发现：该种新型材料的引进极大又挂了连铸辊的修复质量，由此我们可以明显发现：传统式修复原材料以及工艺已经不符合修复要求，该现状要求冶金工程领导人以及内部修复团队的多加关注，并对该内容进行学习，不断优化堆焊技术的应用质量。由此来看，连铸辊维修工作对冶金业发展具有较为重要的影响，更给我们一些启发，其一，冶金业内修复团队要不断革新传统堆焊技术，在当下这个瞬息万变的时代，我们只有不断革新自己，才能更好的适应社会发展。其二，重视修复原材料的选择，在展开修复原料甄选时，要对这些原料的材质以及特质进行分析，真正挑选出耐热性、耐磨性以及稳定性较高的原材料，以来达到连铸辊完美的修复效果，不断优化连铸辊的使用寿命，为冶金业长远发展铺垫良好的基础。

(三)齿轮修复中的堆焊技术

冶金业机械设备中齿轮作为较为重要的一项零件，其的破损以及结构损伤都严重影响到机械设备的正常运行，因此当下齿轮发生损伤时，就要求我们及时对其展开修复工作，堆焊技术作为一种应用较为广泛的技术，当下其在齿轮修复中贡献了很大一部分力量，以下我们对此展开进一步探究分析。堆焊技术在展开齿轮修复工作前，会对齿轮内部特质以及其生产工艺提前进行了解，当其对其施工工艺有了充足了解后，其后续的修复质量更会得到提升，堆焊技术在齿轮修复中能够很好针对齿轮淬硬原理展开相应修复措施的开展，无论是机械设备当中的小齿轮还是大齿轮其都能够进行修复工作的开展。例如：机械设备中断齿问题的修复，大多数人都认为断齿修复时，会对周边齿造成一定的影响，很难精准化完成断齿修复工作，但堆焊技术的高质量应用下，不仅能够很好的完成断齿修复工作，另外其精准化的操作也有效避免了周边齿的影响，并且修复后的齿轮其运转效果也较好。冶金工程机械设备优良品质的保持成为提升冶金业发展潜力的助推动力，当前要求领导人对此多加关注，并作出施工调整。其一，在开展维修工作前，对损伤出的材料特质以及内部结构及相关生产工艺的探知，只有充分明确上述内容，才能具体问题具体分析，真正实现损伤处的完美修复，不断优化机械设的使用质量。其二，在开展堆焊技术施工作业时，要确保修复精准性，严格保证只修复损伤处，不对周边零件产生影响，相信在这两种措施的作用下，堆焊技术会得到进一步优化整改，冶金业的经济效益也得到优化。

(四)冶金设备维修中的激光堆焊技术

随着我国社会科技的发展，激光逐渐走入人们的视野当中，并且取得了不错的效益，当下冶金机械维修中也开展了激光应用，其主要表现在激光堆焊技术的应用，以下我们对这部分内容进行具体化分析。首先激光堆焊技术作为一种先进技术，其维修时，需要与基设备保持一定的距离，通过激光式焊接来完成机械设备损伤处的维修工作，该技术的使用一部分优化了机械设备得到维修效率以及修复质量，另一部分，当前激光式堆焊技术应用在潜移默化下更保障了施工作业人员的生命安全，与此同时，激光式维修更可以在设备运转时完成修复操作，该技术的应用不影响机械设备的正常操作，是值得推崇的修复技术。以下我们提通过一具体实例对激光堆焊技术进行详细化分析，某一冶金工程，其机械设备中的轧辊发生了裂纹，在发现该问题后，其积极引进了激光堆焊技术，最终不仅修复质量是较为优质的，该扎辊的使用寿命也得到了延长，最终冶金业的经济效益也得到了优化。由此来看，堆焊技术所发挥的积极作用是重大的，更重要的是，其在修复操作时，其所消耗的经济成本是较低的，极大负责企业节约成本目标，值得领导人以及其内部工作人员的共同关注，不断强化激光堆焊技术在冶金业中的应用效率，优化冶金业的长远发展。

(五)高炉炉顶装料系统中的应用

冶金业施工作业时，高炉作为较为重要的一种机械设备，其在长期高温的条件下，其炉顶极易发生裂缝问题，而裂缝问题的发生不仅制约高炉的正常运转，更造成很多烟雾的发散，造成空气环境的污染。由此来看，我们要加快对炉顶裂缝问题进行修复，针对裂缝问题，堆焊技术是不二选择，当前堆焊技术在高炉炉顶修复工作当中的应用极大优化了炉顶修复质量，其修复完成后，高炉炉顶质量也有所优化，修复好的炉顶其抗热性以及抗裂性。总得来讲堆焊技术在炉顶裂缝修复中能够贡献很大的力量，与此同时，其操作起来也较为容易，很多修复工艺主要提前展开预热，而堆焊技术的应用，根本不需要预热就可以完成裂缝修复，有效控制了冶金业的经济成本。当下堆焊技术在冶金业机械设备维修当中的应用要求我们多加进行关注，与此同时，更要主动内部技术化人才的培养，在丰富堆焊技术人才数量、质量的同时，不断推进堆焊技术在机械设备维修中的应用效率，确保众多机械设备的正常运转，为冶金业取得更高的经济效益稳定良好的基础。

三、结束语

综上所述，当前堆焊技术在冶金业机械维修当中的应用对机械设备质量优化以及使用寿命延长具有较为重要的作用，而其内部存在的多个问题严重制约到堆焊技术在机械设备维修中的应用质量，要求我们加快展开优化改善，通过从不同堆焊技术方面展开具体化分析，在确保堆焊技术维修品质、维修效率以及维修精准度的基础上，确保冶金业内多机械设备的正常运转。与此同时，堆焊技术的高质量应用更要求工程项目领导人以及其内部工作人员的的共同关注，优化堆焊技术的施工操作质量，严格依据修复流程，与此同时，不断强化修复人员的工作态度以及工程内部专业化人才的数量，在综合多种措施的共同作用下，不断优化冶金业机械设备维修质量，推进冶金业持久性发展，助推冶金业收获更高的经济效益。

参考文献：

[1]赵修华.探析冶金机械设备维修中的堆焊工艺[J].装备维修技术,2019(02):175.

[2]刘昕.简述冶金机械设备维修中的堆焊技术[J].中国金属通报,2019(06):98-99.

[3]刘瑜.冶金机械设备维修中的堆焊技术分析[J].化工管理,2015(30):193.

激光修复范文篇5

［关键词］面部扫描仪；口腔医学；三维重建；人体测量

口腔医学诊疗部位涉及颈部以上至发际线以下的颌面部区域，该区域软硬组织的病变均可能造成软组织缺损、畸形，影响患者相应部位的美观、功能及心理健康。客观准确地评价面部形态是诊治口腔颌面部疾病的关键环节。传统方法有直接人体测量法，采用卷尺、游标卡尺等工具进行测量，是一种古老、简单且低成本的方法［1］。但该方法准确性较差、数据不易保存、可重复性较差。随着放射学的发展，超声、磁共振成像、计算机断层摄影、口腔颌面锥形束CT等放射学检查手段也逐渐应用于面部测量［2－4］。这类方法可以较好地对面部形态进行三维重建，但存在一定的电离辐射。今天，随着光电技术和计算机科学的发展，高精度的面部扫描仪逐渐被用于医学临床，原始面部信息被转换成数字信号，经过相关软件的编辑、存储、输出与后处理，常被用于计算机辅助设计与计算机辅助制造（computer－aideddesignandcomputer－aidedmanufacturing，CAD／CAM），在人类学［5，6］、法医学［6，7］、形态学［7］、认知科学、人体工程学和口腔医学等领域均有不可或缺的作用。本文将概述面部扫描仪的类型、工作原理及其在口腔医学中的应用，并对其未来发展做出展望。

1面部扫描仪的工作原理

三维扫描的关键在于物体三维数据测量，测量方法分为接触式和非接触式两类。接触式扫描仪如FaroEdge三坐标接触式测量臂（Faro公司，美国）、ProceraForte接触式扫描仪（NobelBiocare公司，瑞典）等，多为机械三坐标测量，其探头与物体表面接触，易使之受压变形，因此多用于汽车制造、零件加工、口腔模型数字化等［8，9］。非接触式扫描仪的扫描头则与物体保持了一定的距离，避免划伤待测物表面或造成测量压迫。由于人体软组织存在可让性，且往往存在接触测量难以触及的微小区域，因此主流颜面部扫描多为非接触式光学扫描仪，其工作原理大致可分为3类：激光三角测量原理、结构光测量原理和立体摄影测量原理。精度一般在0．5mm左右，误差为0．14～1．33mm［10］。激光扫描仪主要有3ShapeR700扫描仪（3Shape公司，丹麦）［11］、NextEngine三维扫描仪（NextEngine公司，美国）［12］、FaroEdgeLLP线激光扫描测量系统等。这类扫描仪采用可照射皮肤的二类激光作为投射光，通过仪器发出激光与面部反射激光之间的时间差，应用三角测量原理来测得红外线的位移即该点的深度信息，进而实现三维重建［13］。激光扫描仪测量准确性高，但造价较高，扫描用时较久（8～30s），存在眼安全问题，同时对物体表面粗糙度、过大角度等较为敏感［9］，因此在临床上的使用较为受限。应用结构光法的面部扫描仪主要有FaceScan三维扫描仪（3DSystem公司，德国）［9］、3DSS－STD－Ⅱ三维扫描仪（上海数造科技有限公司，中国）［14］、EinScanPro三维扫描仪（先临三维公司，中国）等。工作时，这类扫描仪的光学投影装置会发出特定编码的结构光，投射至面部后产生移相，随后摄像机电荷耦合元件（charge－coupleddevice，CCD）同步获取调制后的二维光条畸变图形，将光信号转换为电信号，获得待测面结构信息，经计算机系统解算二维光条的图像坐标，直接或间接地获得面部外形［15］。结构光技术扫描速度快、景深大、精度好，临床应用广泛，但对环境光和金属表面敏感，部分产品采集黑色、透明、反光面信息时需要喷粉，患者舒适感低［16］，成本高、需要多角度复杂校准。立体摄影测量基于双目／多目视觉原理，采用摄影机模拟人双眼视物，利用视差恢复物体三维信息。典型产品有3dMDFaceSystem三维颜面部扫描仪（3dMD公司，美国）、FaceCameraPro（Bellus3D公司，美国）、Di3D系统［2］（Di－mensionalImaging公司，英国）等，借助两台或者多台位置确定的立体摄像机（包括获取纹理信息和位置信息的相机）进行被动式光学三维扫描；也可同时主动投射非结构光，消除环境光谱干扰，拍摄两张或多张立体相片，由立体像对上的像点位置信息解算待测点在三维空间的位置，从而获得面部深度信息，绘制三维图像［17］。该方法可以无创扫描面部，一次扫描即可获得相对完整的图形，目前普遍认为3dMD系统有着较高的准确性和可靠性［18－20］，有学者研究了3dMDFace系统的实际测量精度，发现其有着良好的可重复性，且认为该系统实现的精度是非专业人士在人体测量中能达到的最低专业标准［18］。但这类设备占用空间大、难以转移，每日需进行标定，操作敏感性高，对有光泽的表面扫描表现较差［19］，且不能很好地扫描毛发等细微结构，因此仍需进一步研究与改进。

2面部扫描仪在口腔临床诊疗中的应用

颌面部疾病易对患者身心健康造成影响，为研究其导致面部软硬组织发生的改变，指导临床治疗，颌面部三维形貌的测量及重建很有必要。

2．1面部扫描仪在口腔颌面外科中的应用

口腔颌面外科对各种因素导致的面部畸形已有较为成熟的治疗手段，如唇腭裂患者的序列治疗、骨性牙颌畸形的正颌外科手术治疗等。对上述治疗的评价以往多采取医师主观评价、患者自我感受等方式，或采取手工测量、治疗前后照片对比等测量误差较大的客观手段，缺乏评价治疗的定量标准。面部扫描仪由于其强大的图像采集能力和可添加真实皮肤纹理信息等能力，在颌面外科诊疗中已有较多应用。Mu等［20］对比了肉芽肿性唇炎（cheilitisgranulomatosa，CG）治疗前后的面部轮廓，发现CG患者上下唇之间的距离和上下唇唇红缘长度有显著差异。Verzé等［21］使用Cyber－ware3030RGB激光扫描系统采集了10例严重阻塞性睡眠呼吸暂停综合征患者的三维图像，发现在正颌外科治疗前后，患者面部软组织没有明显变化。除此之外，在评估面部肿胀程度［22］、分析唇腭裂治疗前后差异［23］、手术造成的鼻部形态改变［24］等方面，均可利用面部扫描仪进行辅助诊断与治疗。面部扫描仪能定量评价出现在颌面部的诸如肿胀、缺损、畸形等症状以及治疗前后的差别，这有助于排除医师主观干扰，尽早明确诊断，为疾病的转归提出基于面部软组织三维数据上的客观判断。

2．2面部扫描仪在口腔正畸中的应用

正畸学与面部软组织形貌息息相关。无论是矫正前后的面部形态，或是不同人群的面部特征，这些信息都需要我们对面部软组织形貌做出准确的解读。而三维面部扫描仪则提供了一种全新的解决手段，在确定面中线、分析面部对称度［25］、对比男女面部差异［26］等诸多方面均有良好应用。有学者发现上下颌矢状关系和冠状方向的三维摄影测量值与相应的传统头影测量值有很强相关性，可以作为头影测量的预测因子［27］。有学者对比了二维侧位摄影和三维扫描技术评估软组织轮廓的效果，发现两者的评价效果均可为临床所接受［28］。因此我们可以联合三维扫描技术，在最小放射剂量原则的指导下减少患者接受的放射剂量，将放射视野限制在医生感兴趣的区域，减少对患者的伤害。除此之外，面部扫描仪也极大地简化了正畸诊疗流程。正畸治疗对面部软组织的改变可以是显著的，也可以是轻微的。对于这种改变，以往我们多依靠肉眼观察、照片对比等手段，但面部三维信息重建提供了定量分析的可能。有学者使用3dMD系统对上颌快速扩弓器（maxillaryskeletalex－pander，MSE）展腭中缝的效果进行了研究，发现MSE保留1年后，鼻翼平均位移量为1．5mm，右颊平均位移量为2．5mm，左脸颊平均位移量为2．9mm，软组织出现了显著改变［29］。这种可视化的操作不仅使矫治方案更为灵活，也因评估和量化了不同治疗方式造成的软组织变化而使医患沟通更为直观、有效。

2．3面部扫描仪在口腔修复中的应用

颌面部三维扫描是面部缺损修复、美学预测、全口义齿修复等数字化修复的关键。在数字化修复中首先应用的三维扫描产品是诸如3Shape扫描仪、OrthoInsight扫描仪等的口内扫描仪。将牙颌模型数字化处理后，联合CAD／CAM系统、快速成型技术，可以实现各类修复体（如：固定义齿、活动义齿及赝复体）的即刻制作［30］。这种方法减少了患者就诊次数，消除了传统印模给患者带来的不适感，但缺乏修复体对面部软组织影响的预判，丧失了评估治疗效果的一个重要维度信息———软组织信息。而面部扫描仪创建的三维面部信息是高度真实、真彩色、富有皮肤纹理信息的，因此可以大大提升治疗的精确程度和美学效果［31，32］。有学者应用3dMDFace系统研究了单侧唇腭裂患者佩戴上颌可摘局部义齿修复唇腭裂的美学效果，发现治疗前后面部数据如U1－SN、零子午线等存在统计学差异，即上颌可摘局部义齿可使单侧唇腭裂患者面部轮廓更加和谐［33］。也有学者联合口内、面部扫描仪制作眼球赝复体，获得了良好的美学修复效果［34］。

3小结与展望

激光修复范文篇6

三维扫描技术在文物保护中的重要性

伴随着计算机和制图技术的发展，现有的制图技术可用于文物保护，满足特殊的制图需求。对不同的文物古迹，其制图方法也不相同，应根据不同的文物特点，制定不同的制图方案。运用新的测绘技术、新设备、新方法对复杂和不规则文物进行保护，充分发挥现代测绘的新功能。如卫星遥感、航空摄影测量、近场摄影测量、三维激光扫描技术等，正在逐步取代传统的文物测绘方法，与遥感影像相结合，进入文物测绘领域，进行数字测绘，为文物保护提供优质服务。现代制图技术与传统制图方法相比，在文物保护和考古研究中具有明显优势。利用GNSS技术对文物古迹进行定位，具有传统制图、无视场、无观测时间、全天候作业等优点。利用RS技术可迅速获得目标区域的图像数据，大部分工作可转移到室内，劳动强度低，工作效率高，其测量结果的准确性大大提高。运用GIS技术对数据库中的文物信息进行管理，实现文物信息数据的查询、统计、分析，使文物管理真正实现数字化、智能化。对古代建筑来说，传统的制图方法精度不高，只能通过建筑的平面、立面、剖面、轮廓、影像等获得建筑的三维平面图，而三维激光扫描技术不仅能获得建筑物的三维平面图，还能获得建筑物的点云数据和纹理信息，包括传统设备难以获得的细节和材料。三维激光扫描仪的扫描速度可达每秒1百万点，目前传统测绘能在数天或更多时间内完成三维坐标测量，极大地提高了外场数据采集的效率，同时，将主要数据处理工作由外部环境转移到室内环境中，改善了工作环境。三维激光扫描仪采集的三维点云数据可任意切割为特征部分，分成若干部分，再由不同的人来处理，将会使行业内部的运行效率大大提高，改变了传统依靠外业工作的局面。三维激光扫描技术与完整的目标扫描方案相结合，可对目标物体进行全方位测绘，得到完整的扫描数据，然后建立目标的三维模型和正交图像。由于传统绘图技术难以突破，因此，利用更先进的制图技术，成为文物古迹保护的趋势。

三维扫描在文物保护中的优势

（一）单点采集转批采集

由于传统的单点采集方式存在误差大、时间长、易受干扰等缺点，容易造成扫描延迟而妨碍工程进度，因此在测量和涂布时，一般需要对整个过程进行规划。测绘过程中会出现传统测绘条件不能满足现代测绘需要、发展不平衡的现象，测绘工作难以完成，要获得准确的数据，通常要对整个过程进行规划。对于一些难以保存的文物，用传统的方法很难作出准确的结论，引入三维扫描技术，可在测绘过程中实现批量采集，保证最终测量结果与被测对象具有较高的一致性。

（二）实施野外测量

文化遗产测绘涉及户外研究，如大型建筑、雕塑等，需要大量的人力、物力，在室内无法进行。三维扫描技术可对毫米级文物进行定量密度测量，并将测得的数据输入电脑，用计算机软件恢复同等比例的实物样机，降低工作难度。

三维扫描技术在文物保护中的应用方式

（一）采集和预处理扫描数据

三维扫描的技术被应用在各行各业中，它的主要优势就是高密度测绘，尤其是在我国文物保护的领域中，三维扫描技术不仅仅突破了传统的绘制测量带来的局限性，还展现出了三维扫描技术的广泛应用以及发展空间，并且对传统的测绘方式进行了改革与创新。由于三维扫描技术运用三维激光点对采集的云数据进行高精确度的记录、上传和运算，对我国的文物保护工作带来了很大的便利。应用三维扫描技术保护文物，首先要应用激光扫描来对点云数据进行收集。在实践工作中，为了保证数据的准确性，需要对数据进行多次采集。因此，应结合具体的扫描引导规则选择恰当的扫描分辨率，以此保证采集内容具有准确的意义，然后根据扫描数据的格式，并对采集数据进行预处理。主要任务是在统一坐标系中生成点云数据的工程坐标。对相对应的点进行详细的分析和拼接，旨在为文物保护研究创造良好的框架条件。

（二）绘制二维数字线画面

二维数字线画图作为保护工程领域中的一种通用语言，被用于相关工作。简而言之，绘制图表时，数据主要是从不同角度扫描点云，并结合后一步工作图，为文物测绘提供参考。建立后一套制度，可为修复方案及其具体实施、监测点的制定提供便利条件。通过二维数字地图的制作，不仅要整合所制图对象的长、宽、高数据，还要对当地文物进行测量，将三维扫描技术应用于二维数字线图中，确保校对资料的正确性和完整性。

（三）基于数据文件修改模型

三维扫描技术测量文物数据，可以比较色彩特征、设计方向，保证文物研究的发展处于稳定状态，通过定期观察，工作人员对异常数据进行比对，找出文物修复和保存的关键，及时采取措施延长文物寿命。同时，文物研究者要建立网络数据库，使文物拥有视觉形象，另外，各地区文物工作者要建立网上交流平台，避免因外部客观时空的限制，能够无障碍地交流。

（四）漂亮的照片

实物文物部分，具有较高的色彩质感，整体结构，如绘画、浮雕、出土文物等，按三维扫描技术要求，拍摄出更加逼真的照片，并具有较高的分辨率和较好的可视性。三维扫描技术系统生成的图像可以极大地帮助研究者研究文物，同时也符合公众的审美观念，可作为展品在网上博物馆展出。随着信息技术的飞速发展，新的设备和完善的功能使它在应用中更加熟悉，并成为文物保护的重要手段。

参考文献

[1]赵靓靓.浅析三维扫描技术在文物保护中的应用[J].计算机产品与流通,2020(10):16.

[2]倪书一.浅析三维扫描技术在文物保护中的应用[J].中国民族博览,2020(02):224-225.

[3]袁楠,高伟,侯聪毅.三维激光扫描技术在文物保护中的应用研究与进展[J].天津城建大学学报,2019,25(01):65-70.

[4]张怡晗,苏一飞,胡晓宇.浅析三维扫描技术在博物馆中的应用[J].新丝路:中旬,2020(2):0164-0165.

[5]吴建岳.一种基于点云数据的三维建模方法研究[J].浙江国土资源,2019(09):51-52.

[6]王麟.三维激光扫描测绘技术在宁波不可移动文物保护利用中的探索与实践[J].自然与文化遗产研究,2019,4(08):56-60.

[7]马宏毓,赵新.三维激光扫描技术及BIM技术在古建筑保护测绘中的应用[J].岩土工程技术,2019,33(04):222-225.

[8]王欢欢.基于三维激光扫描技术提取农业信息的应用综述[J].农业与技术,2020,40(20):57-59.

激光修复范文篇7

关键词：数字化技术，三维激光扫描技术，GPS技术，数字化监管，古建筑保护

数字化技术作为科技不断更新发展而来的产物，当前已经深入渗透到各行各业，将其引入古建筑保护工作中，已经成为时展的必然要求。而如何充分发挥数字化技术的优势和作用，全面提高古建筑保护水平，需要政府及相关部门深入探索和研究，尽可能为古建筑可持续发展创造良好条件。

1数字化技术与古建筑保护

我国古代建设的建筑工程大部分为木质结构，容易受气候环境变化影响产生各种病害，尤其遇到人为破坏或突发自然灾害，会进一步增加古建筑的安全隐患。在以往古建筑复原中，查阅工艺技术、建筑结构、文化背景等方面使用的材料大多为纸质文献，由于书籍厚重，占用空间较大，加上文献资料较多，所以需要消耗大量时间和精力翻阅。而引入数字化技术，能够切实解决以上问题，其优势可以总结为以下几点：（1）能够对古建筑信息进行及时更新，有利于工作人员第一时间掌握古建筑运行实际情况；（2）信息记录更加全面，能够从多个角度观察古建筑的细节，并且清晰度极高；（3）查询便利，不需要工作人员消耗大量时间、精力查阅信息，只需搜索关键词，即可准确掌握古建筑相关信息。可以看出，将信息技术引入古建筑保护工作中，已经成为时展的必要需求[1]。

2数字化技术在古建筑保护中应用

2.1三维激光扫描技术

在以往古建筑保护工作中，相关部门主要通过水准仪或钢尺等工具开展测绘工作，这种测绘方式容易受多种因素影响降低数据信息的准确性，并且整个操作过程耗时、耗力，地面三维激光扫描技术呈现出了无可比拟的优势和作用，其与传统测量技术相比，不仅适用范围较广，能够适应各种复杂环境，还可以全面提高测绘质量和效率，通常在最短时间内就可以快速完成扫描测量作业，并得到准确无误的数据信息。将数据信息准确录入电脑系统，可以自动生成古建筑三维模型，能够为工作人员开展古建筑保护工作提供准确、完整的参考依据，更重要的是，使用该技术能够对一些已经消失的古建筑进行复原，其优势是传统保护技术无法比拟的。

2.2全站仪及GPS技术

全站仪是科技发展衍生而来的一种高精度测量仪器，也称为全站型电子测速仪，当前被广泛应用到古建筑保护工作中，该仪器集合了光学、机电一体化等多种先进技术的优势，能够准确测量古建筑高度、距离、垂直角等数据信息，工作人员利用全站仪可以准确计算任意一个观测点的坐标，不仅能够帮助其了解古建筑的形状、大小、特点和位置，好能够快速绘制出古建筑的立面图、平面图以及剖面图。近年来，在科学技术不断进步的同时，全站仪的功能也逐渐丰富，GPS技术又称为全球定位系统，其主要由地面控制系统、空间卫星以及终端设备组成，不仅具备准确的定位功能，还能够发挥导航作用。将其应用到古建筑保护工作中，能够实现全天候、全范围、高精度测量目标，并且抗干扰能力较强，能够在复杂环境中稳定运行。工作人员可以将摄影装备和惯性导航系统安装到GPS仪器中，如此不仅能够获取清晰的摄影图，还能够准确掌握古建筑的空间位置和周边情况，使用全球定位系统可以在一定程度上减少人工摄影测量工作强度，并且保证测量的数据准确、完整、及时。

2.3数字化保存技术

数字化保存技术，能够将数据信息从传统二维保存，转变为三维扫描，这对于工作人员了解古建筑结构、高度、纹理等信息而言十分重要，可以为古建筑保护、研究、修复等工作提供可靠依据。在此基础上，构建古建筑数据库，能够全面提高古建筑管理水平。众所周知，在保护工作开展过程中，会产生大量数据信息，其中存在诸多无效数据和重复数据，通过数据库处理能够及时、准确地提取有价值数据，不仅能够为政府部门开展管理工作提供支撑，还可以为研究机构开展保护工作奠定基础，有利于提高古建筑监管数字化、技术化水平，从而充分发挥古建筑数据库的功能。

2.4数字化监管技术

图像对比技术应用到古建筑保护工作中，能够根据建筑工程的纹理、形状、颜色等特征进行统计，而后将得到图像进行对比分析，并根据对比结果做出客观、详细的评价，有利于为古建筑保护提供准确依据，在实现古建筑数据信息数字化保存目标的同时，还可以定期检查古建筑运行状况，观察实际图像与处理图像之间存在的差异，将最新数据信息进行保存，而后在专家和学者探讨、研究后，总结古建筑需要修复的区域，为后续工作顺利开展奠定基础，如此既能够提高修复效率，也能够减少不必要的损失和支出[2]。

3古建筑的数字化保护系统设计

3.1数据采集及处理

案例分析。本文将浙江省浦江县“江南第一家”作为案例进行深入分析，该工程当前被列为我国重点文物保护单位，总面积约10.6km2，其中每一个牌坊都有自己的故事和出处，并且形态各异、风格多样，有着深远的文化内涵和历史信息，如图1、图2所示。为了确保古建筑能够长期传承和发扬，相关部门将建筑工程学科与数字化技术有机融合，引入了图像处理、计算机视觉等诸多先进技术，通过收集二维数据并进行处理，构建古建筑三维立体模型，而后开展各项保护工作，为古建筑修缮和复原奠定了良好基础。收集与处理二维数据。图形图像处理技术、虚拟现实技术等现代化技术，均能够实现古建筑数据信息快速收集、自动保存基本目标。例如：工作人员可以利用传统测量工具对拍摄的照片进行测量，而后利用CAD软件对测量出的数据进行绘制，如此就能够得出准确无误的CAD图纸。收集与处理三维数据。将采集的数据信息进行加工后，构建古建筑三维立体模型，相对于传统二维图形而言，三维立体模型的信息更加丰富，与真实的生活空间更加接近，能够为工作人员提供准确、形象的信息，使其清楚掌握古建筑风格、结构、外观等实际情况。在采集三维数据时，相关部门大多使用三维点云数据采集方法。在构建三维模型过程中，工作人员要对采集到的二维信息进行加工和处理，从中提取三维信息，在此基础上再一次处理，并且根据绘制的状况，将图纸清楚地标注出来[3]。而后使用CAD软件将排放的立面、正面、剖面图等绘制出来，确保所有线条的颜色相同，如此才能够为后续3DMAX编辑提供便利。具体可以从以下几个方面进行深入分析。（1）采集三维点运输局。结合大量实践来看，在采集点云数据过程中，受外界环境变化因素影响极其容易影响数据采集效果，导致采集的数据出现噪点等。这就需要相关部门使用专业处理软件对采集的数据信息进行平滑处理或去噪处理，确保最终得到的数据是真实有效的古建筑空间信息，如此才能够为后绘制曲线奠定基础。（2）处理三维激光扫描数据。相关部门以往大多通过拍照或拉皮尺方式对古建筑内部结构进行测量，具体来说，利用激光扫描，能够准确得到激光从开始到被物体反射或折射的时间，从而测出扫描仪到被测实体的距离。在此基础上，引入能够反射脉冲激光的镜子，可以通过测量角度值，得到古建筑被测物体的坐标，而后通过收集到的三维点云数据构建古建筑三角网模型[4]，可以使工作人员及时掌握古建筑线性特征，并绘制出古建筑立面、平面、剖面图等。（3）重建古建筑三维模型。工作人员需要将最终获得的点云，转换为普通意义上的三维立体模型，使用的软件必须具备以下功能：具备球体、长方体等常用几何图形的三维模型组件；所有三维模型组建都要有其对应的算法。工作人员在构建三维立体模型过程中，可以使用系统本身具备的分段处理工具，抽取点云图中的一部分，使其形成物体的一部分或完整部分，而后进行自动化匹配处理。但结合实践来看，这种方式更加适用于软件中的几何组件与目标事物相一致的情况，如此才能够构建真实、直观地三维立体图像。而后经过渲染能够获得某一牌坊的效果图。

3.2建立古建筑数据库

完整的古建筑数据库，既要有古建筑的属性信息，又要有空间位置信息，所以通常需要按照这两个要求建立相应的数据库。其中空间数据库主要由二维图、激光扫描图、古建筑照片等空间数据组合而成。属性数据库主要由古建筑历史文献、相关描述、统计数据、材料尺寸等属性数据组合而成。必须保证建立的数据库信息准确无误，才能够为后续工作提供保障。具体来说：（1）构建古建筑空间数据库。古建筑的空间数据，比较适合计算机系统管理、储存、加工等方面的逻辑要求，能够将古建筑统计、图形、影响等多种数据信息，按照特定结构转换为适合计算机储存的格式。结合工作经验总结来看，空间数据库大多有矢量数据及栅格数据组合而成。前者是通过几何要素对古建筑的内部、便捷等进行表达，如点、线、面表达方式，常见数据类型包括激光扫描技术获取的三维模型数据或点云数据等。而统计数据主要由栅格数据组成，如激光扫描技术得到的数据信息。（2）构建古建筑属性数据库。古建筑保护工作涉及内容较广，需要结合保护工作实际需求构建属性数据库，以上案例中包含的属性信息包括建筑工程的面积、空间位置、几何构成、主要材料、历史文化等实际情况。只有了解属性信息，才能够为后续开展保护工作奠定良好基础。

3.3古建筑进行监测与分析

古建筑在长时间投入运行后，受各种因素影响会产生一系列变化，所以对其进行周期性测量，及时更新空间数据库和属性数据库，能够为工作人员评估、预测提供准确依据。与此同时，还要对建筑工程的内部构件、建设技术等进行监测、分析。为了保证分析结果准确、科学，可以将相关数据录入信息化系统，在虚拟环境中建立数字化模型，将其与历史建筑构成进行科学比较、有效分析，使模型数据和历史数据有效融合，最终建立完整的评估体系，对建筑工程的细部残缺进行总结，而后制定合理的保护和修复方案。

4结语

激光修复范文篇8

关键词：焊接技术钣金修复汽修专业中职

1引言

汽车作为一种消耗品，经过长时间的使用或是遇到一些意外事故，会出现各种损坏情况。其中，行李箱盖、车门支柱、前后车门、前后翼子板、发动机罩、前后保险杠等无疑是较易受损的部件[1]。在这些部件出现变形时，就可通过焊接的方法展开钣金修复，以保证汽车的安全使用。随着我国汽车保有量的逐渐增加，也持续加大着国内的汽修人才需求。从当前市场情况而言，汽车钣金人员收入较为可观，但其中具备扎实理论基础和专业操作技能的人员较少，多为传统“师带徒”模式培养出来的，并未接受过专业的安全知识培训与理论知识培训，因此常因为不规范作业，导致出现工伤事故。由此可见，要想推动我国汽车维修行业的良好发展，需要尽快补齐汽车钣金维修人才短板。

2钣金修复的常用焊接方法

2.1CO2气体保护焊

2.1.1技术特点

该技术是采用CO2作为保护气体的熔化极焊操作，其拥有诸多优势，如焊接质量好、成本低、生产效率高及保护效果好等。尤其是具有较为广泛的焊接适应范围，能够展开全位置焊接，可采用多层多道焊，几乎不会限制最大焊接厚度，最薄能够焊接约1mm的薄板，所以在修复损坏的车身板时十分适用。

2.1.2焊机的选用与焊接电流调整

虽然通常而言，进行汽车钣金修复需采用车身焊接专用焊机，但目前很多小型汽修厂都用工业焊机作为CO2气体保护焊机[2]。在这种情况下，如果不注重合适焊接电流，就可能出现焊不透或者烧穿的情况。同时在进行焊接时工业焊机电流不够平稳，受电网电压的影响较大，不能良好完成薄板件的焊接修复，所以需要将电流调整到较小的值，通常为35～40A。

2.1.3选择焊丝

焊丝选择是否合理将直接关系钣金修复效果，就当前国内的情况而言，通常小型汽修厂都未固定焊丝的牌号，对于焊丝的选用具有较大的随意性。正确的做法应是结合待修复件的厚度，进行相应焊丝直径的选择。如果焊接厚度≤1mm，所选焊丝直径应为0.8mm；如果板厚在1.5～3mm，所选焊丝直径应为1mm。

2.1.4气体流量与纯度的选择

一方面，焊接电流和焊接速度越大，以及焊丝伸出长度越长的时候，需要更大的气体流量。通常气体流量数值，应为焊丝直径数值的10倍，譬如，0.8mm焊丝的气体流量应为8L/min[3]。倘若用室外焊接、仰焊或是较大电流迅速焊接的时候，气体流量需要适当地加大。简而言之，气体流量要结合焊接速度、焊接电流的大小进行选择。要对喷嘴直径以及焊丝伸出的长度进行合理选择。另一方面，CO2气体纯度要≥99.5%，若不能达到这一纯度要求，就会给焊接质量产生直接影响。

2.2电阻焊

2.2.1技术特点

该技术的特点是节省材料、操作简便、效率高、成本低等。针对汽车的车顶、车门、车架及侧围等部位，可运用这一技术完成大量焊接。

2.2.2焊接工艺

电阻焊通常要经过四个阶段，即加压、通电、保持与卸压，并且要在持续压力作用下才可完成。一是，加压阶段。展开焊接作业时，影响焊接质量的一项重要因素，便是能否对板件正确施加压力，若压力过小，则可能由于板件间接触不良而焊接困难，或是造成焊点减小；倘若压力过大，可能会减小焊透率，焊点尺寸变小与强度降低，甚至可能无法形成焊点。二是，通电电流。采用电阻焊方法时，通电电流的选择也是一项关键点。须知，焊接时通电电流值的平方和电阻热成正比关系，电流过高可能会挤出熔化的金属，导致板件表面出现凹坑，使得焊接效果不理想；电流过低，则会导致焊点强度降低，通常而言焊接电流应保持在8000～13500A范围内[4]。三是，保持时间。保持时间与电阻热同样为正比关系，越短的保持时间，焊点强度越低、焊点越小。伴随时间的增加，也会相应增强焊接强度，增大焊点。但是若是保持时间继续延长，几乎不会改变焊接强度，不会明显增大焊点。四是，焊点间距。焊点间距过大或是过小，均会使焊接强度受到负面影响。故此，要结合待焊板件的厚度，明确焊点到板件边缘的距离与焊点间距。

2.3激光焊接

激光焊接技术是当前除了电弧焊、电阻焊之外，又一较为先进的汽车车身焊接技术。该技术包含了多种焊接技术，如激光熔焊、激光钎焊、激光拼焊板。虽然该技术相较于电阻焊和电弧焊而言发展时间较短，但已然表现出显著的优势，譬如实际作业中焊接速度快、热影响区狭窄、能量密度高、工作变形小、无后续加工困扰与易实现自动控制系统等。伴随激光焊接技术近些年的快速发展，其被更广泛地应用于金属材料加工领域，发挥了愈加明显的作用。同时，该焊接技术的应用并不局限于汽车车身领域，在海洋工程、造船、国防工业、航空航天以及核电设备等领域均得到有效应用。

3汽车钣金实训中焊接教学现状

得益于我国交通建设的持续快速发展，越来越多民众购买汽车来便利自身出行，进而不断增加着国内汽车的保有量。在此背景下涌现了大量的汽车维修企业，而专业的汽修人才，则是促进汽修企业良好发展的关键。因此，近些年很多中职学校都开设了汽车维修专业。但研究发现，中职学校所开展的汽车钣金专业课，明显少于一般的机修专业实训，而造成此情况的主要问题，便是安全问题与耗材量大。唯有课程开设时所遇问题得到良好解决，才可取得更理想的钣金教学成效，使学生的专业技能需求得到良好满足。尤其是汽车钣金，不管是在日常教学抑或是技能大赛中，均属于一门重要的专业课。

3.1焊条耗材量大，学习效果不佳

开展汽车钣金课的时候，能否良好控制耗材量十分关键，尤其是目前许多中职学校不管是技能训练或是日常教学，都会用到很多材料。下面将结合钣金焊接方面的例子进行简单说明：例1，焊条是进行手工电弧焊焊接的必备材料，正常情况下一根焊条的使用时间一般约1min，若让学生结合焊接材料、电流大小等进行多次焊接，来达到焊接手法提升的目的，通常2～3min便会用完[5]。但事实上对于中职学生焊接手法的提升而言，2～3min的训练效果甚微。要知道，汽车钣金修复属于一种强调积累大量操作经验的熟练工种。要让全班数十名学生都能熟练掌握手工电弧焊焊接方法，那么必然会消耗大量的焊条。例2，虽然开展气体保护焊接训练的时候，所用焊丝不用投入较多资金，但需要很大的混合气使用量。如果班级内有学生20～30名，且均为初学焊接，那么标准的一瓶二氧化碳混合气，大概能够让每个学生练习10min的焊接。而这种时长的练习，很难显著提升学生的焊接技术水平。并且，在焊接教学过程中还会消耗塞焊打孔铁片、焊接铁片以及金属板等焊接材料。因此，在开展钣金教学时，怎样在节省耗材的情况下，保证学生的学习时间、提升其焊接基础操作水平，就成为专业教师应重点思考的问题。

3.2安全意识薄弱，影响教学质量

部分中职学校开展钣金实训教学时，由于许多学生是首次接触焊接方法，因此在实际练习中偶有安全问题发生。安全问题的出现，既会威胁学生的身体健康，也可能使学校面临一些纠纷，进而给学校声誉形成负面影响。笔者通过整合日常工作经验和现有相关文献，发现主要是两方面因素，导致中职汽车钣金实训中安全问题的不时发生：一方面，学生缺乏良好的安全意识。客观来讲中职学校的生源情况较差，多数学生缺乏良好的学习态度和学习习惯。即便专业教师在日常教学中多次强调一些注意事项，但不少学生并不在意，导致操作出错，进而引发一些安全问题。尤其是钣金实训中进行焊接时，会遇到高温焊渣飞溅、电焊弧光灼伤眼部和高压电等问题；又或是门板修复包含了气动切割锯、角磨机等工具的使用。唯有规范操作上述设备，才能保证焊接质量和使用安全。然而部分学生在实训中随意使用设备，无疑加大了安全风险。另一方面，汽车钣金实训中缺乏健全的安全管理体系。具体表现为，部分学校往往基于国家的相关要求标准设定实训基地设备管理和维修制度、实训基地安全管理制度，对于自身情况未进行充分考虑[6]。同时，学生缺乏操作经验和相关工作经历，甚至部分学生为初次接触这些工具，因此，往往难以良好理解和执行国家、行业以及企业标准，如此一来自然难以良好保证汽车钣金实训教学的安全性。

4优化汽车钣金实训教学的有效策略

4.1采用VR模拟软件，提高学习效率

通过日常教学观察，发现许多汽修钣金专业的学生，不愿坐在教室听教师讲述乏味、枯燥的理论知识。与学生展开访谈交流，不少都表示“我选择钣金专业，就是想要锻炼自身的实操能力，毕业后能够顺利就业”。由此可见，实际上中职学生的学习目的十分明确，不愿在理论知识学习上浪费时间，更希望自己的实操能力得到良好提升。但若理论知识不牢靠，在实际操作中就会出现耗材浪费的情况。唯有理论和实践良好结合，才能使学生技能得到良好提升。因此，在开展实际教学前，专业教师可采用播放多媒体视频的方式，替代传统的口头说教，增强理论教学的趣味性。譬如，门板修复时怎样使金属收缩或延展？焊接时为什么要如此焊接？在展开实训前，播放相关教学视频让学生能够一定了解整个焊接过程。当学生完成基本焊接操作的学习后，并通过相关测验，教师就可利用焊接VR仿真模拟软件，让学生展开焊接作业的仿真实操，下图为模拟软件的操作界面：经过VR仿真模拟软件的操作之后，学生能够初步掌握实操技巧，积累一定的操作经验，这对于其之后真正的动手操作，具有很大裨益。更重要的是，如此一来则不会由于缺乏经验，而导致耗材与学习时间的浪费，提高学习效率。为了进一步判断VR仿真模拟软件的作用，我将班内学生分为了两组，一组采用了VR仿真模拟训练，而一组并未应用该训练方法。结果显示，采用VR仿真模拟软件的一组，学生平均5～8min就能熟练掌握手工电弧焊，消耗4～7根焊条。而未经过模拟训练的一组，消耗焊条的数量为8～10根，且平均用时10～15min，才能熟练掌握手工电弧焊操作方法。这进一步证实了，采用VR模拟软件，有助于实习耗材的节省，以及学生学习时间的节约。

4.2多措并举，强化学生安全意识教育

前文提到安全问题是阻碍钣金实训教学良好开展的一项重要因素，而学生安全意识薄弱和缺乏健全的安全管理体系是导致该问题的关键因素，对此，建议从如下几点着手避免该问题的发生：一是，在本学期实训课开始前，应进行专门的实训安全教育，以使学生能够足够重视安全问题；二是，在开始每节实训课之前，也要进行适当的安全教育，渗透安全操作的理念，教育时长一般控制在5～10min，重点是说明本节课可能出现的一些安全隐患，以及传授学生规避安全事故的方法。如此一来，学生在开展实际练习时会更关注作业的规范性，注重生产安全，留意一些安全细节，显著降低安全问题的发生率；三是，建设和完善课程安全体系。健全的课程安全体系，是有效解决汽车钣金实训过程中安全问题的有效举措。具体而言，建议中职学校通过做好如下两点内容，落实好实训的安全管理工作：其一，安排专门的人员，来负责实训室的日常安全管理。其具体的工作职责是，对设备与场地存在的安全隐患进行全面检查，通过定期的检查，保证能够及时发现设备的老化情况、损坏问题，第一时间消除场地的安全隐患，以实现安全风险的良好防控。其二，由任课教师负责实训室的使用安全管理。正式上课前，要仔细检查所借取的设备。到了正式开始实训的时候，则要严格落实学生的安全指导工作与教学指导工作，倘若发现场地或设备存在安全隐患，要与实训室管理人员及时联系，尤其完成及时、有效的处理。另外，要竭力排除和及时制止学生的操作安全隐患。

5结语

总之，钣金实训是汽修专业教学的一项重要内容，能够帮助学生把理论知识转化为实践技术，进而具备更强的就业能力。而焊接方法则是钣金实训教学的关键所在，直接关系着学生毕业后能否顺利就业。所以需要相关专业教师，不断查找和总结钣金焊接教学存在的问题，并结合问题探索有效的解决方法，从而有效提高学生的焊接能力，助力其成功就业。

参考文献：

[1]郭剑峰.新时代评价改革下——汽车钣金技术课堂评价改革探究[J].时代汽车，2022（20）：92-94.

[2]沈小毓.德艺专融合视角下的中职汽车专业实训教学实践研究[J].汽车维护与修理，2021（18）：32-35.

[3]黄象珊.基于技能大师工作室引领的汽车钣金人才培养模式研究[J].科技视界，2021（01）：76-78.

[4]张世群.尝试教学法在汽车钣金实训教学中的应用研究[J].中国教育技术装备，2020（24）：144-146.

[5]彭良嘉.项目教学法在汽车钣金专业课程中的应用探究[J].科技风，2020（31）：112-113.

激光修复范文篇9

1.1基本资料

激光美容技术包括了不同系列的治疗方式，通过传递将光能送达皮肤表面治疗由日光照射而引起的一系列皮肤病损和面部皮肤老化。从根本上来说，可以将激光治疗定义为两种类型，剥落性与非剥落性方法。饵激光和CO2激光就是典型的剥落性激光，这种激光可以气化表皮以及真皮浅层（乳头层）。他们产生的光会被组织中含有的水强烈吸收，从而引发生物学效应，仅在只有几微米很浅的组织中产生热，使组织内温度急速提高形成组织气化[4]。在这一瞬间产生的热量和在突然间形成的蒸汽使得组织压力波扩张突然，进而加速组织剥落的效应。去除真皮浅层和表皮层，更准确说是真皮乳头层的中部可以使用这一技术。CO2比起饵激光更具有穿透力，能够传递给皮肤浅层更多的热量。这两种治疗方法效果都很好，但是治疗后都需要1~2周的恢复时间，有时还会出现色素沉着，感染及迟发型色素脱失，所以要把握治疗时的适应证，在手术前与患者进行沟通，表明远期效果要优于短期内的效果。在接受剥落性激光有时需要配合局部麻醉，复杂的病例会使用神经阻滞麻醉，鉴于这一问题，其应用的范围受到了限制，但是随着设备的先进性，其临床价值会得到体现。相较于剥落性激光带来的危险因素和不良反应，非剥落性激光在不破坏皮肤屏障的前提下进行治疗带来的恢复时间短、不良反应小，所以得到广泛关注，但是在治疗效果上却不及剥落性激光。非剥落性激光治疗在某种程度上来说不仅是一种技术，还包含了一系列不同的方法。主要以逆转真皮基质成分（例如及成纤维细胞的增殖、弹性纤维、轴多糖以及胶原纤维）、血管扩张以及表皮色素的变性的结构性损伤为其目的[5]。

1.2方法

激光可以治疗多种疾病，包括激光美容及脱毛、血管性疾病、良性皮肤增生性疾病、色素性疾病等。运用以上几种疾病探讨激光技术的应用。光化性角质病可能是导致表皮质地粗糙的原因，螨虫性毛囊炎也会造成毛孔粗大。选择性光热作用是激光脱毛的原理。毛干和毛囊中具有丰富的黑色素，分布在毛球基质的细胞之间，同时会向毛干结构中转移，激光可以把黑色素作为靶目标进行精确且有选择性的脱毛治疗。激光能量在被黑色素吸收后，温度会急剧升高，破坏周围毛囊组织，达到脱毛效果。在新的分类中，将血管性疾病分为了脉管畸形和血管瘤[6]。利用激光可以治疗血管性疾病中的血管瘤和微血管畸形。治疗的原理是在选择性光热作用下，由血红蛋白选择性吸收光热作用产生的充足的脉冲能量以及特定波长，脉冲宽度要小于组织热弛豫的时间。通过激光治疗到达皮肤的真皮层中，对于表皮的影响是不可避免的，对深层次的血管畸形难以进行有效地治愈。对于这类疾病，包括瘢痕、睑黄瘤、皮脂腺病、脂溢性角化、皮赘以及汗管瘤，其首选治疗方式是饵激光和CO2激光。分为色素增加性疾病和色素性疾病减退性疾病。色素增加性疾病包括局限性的浅表色素增加，例如老年斑、咖啡斑、雀斑、黄褐斑等；局限性真皮色素增加，例如伊藤痣、太田痣；外源性色素增加，例如纹身等。两种技术都可以治疗这类疾病，通过在纳秒范围内生成的光能照片声学起到破坏色素病变的效应，另外还可以使用在毫秒范围内产生的脉冲光。

1.3效果判定

通过了解多种激光技术原理，掌握其临床使用原则，为解决患者的不同皮肤问题提供依据和指导。

2讨论

激光修复范文篇10

0引言

激光熔覆技术是20世纪70年代随着大功率激光器的发展而兴起的一种新的表面改性技术，是指激光表面熔敷技术是在激光束作用下将合金粉末或陶瓷粉末与基体表面迅速加热并熔化,光束移开后自激冷却形成稀释率极低,与基体材料呈冶金结合的表面涂层,从而显著改善基体表面耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化及电气特性等的一种表面强化方法[1~3]。如对60#钢进行碳钨激光熔覆后，硬度最高达2200HV以上，耐磨损性能为基体60#钢的20倍左右。在Q235钢表面激光熔覆CoCrSiB合金后，将其耐磨性与火焰喷涂的耐蚀性进行了对比，发现前者的耐蚀性明显高于后者[4]。

激光熔覆技术是一种经济效益很高的新技术,它可以在廉价金属基材上制备出高性能的合金表面而不影响基体的性质，降低成本,节约贵重稀有金属材料，因此,世界上各工业先进国家对激光熔覆技术的研究及应用都非常重视[1-2、5-7]。

1激光熔覆技术的设备及工艺特点

目前应用于激光熔覆的激光器主要有输出功率为1~10kW的CO2激光器和500W左右的YAG激光器。对于连续CO2激光熔覆,国内外学者已做了大量研究[1]。近年来高功率YAG激光器的研制发展迅速,主要用于有色合金表面改性。据文献报道,采用CO2激光进行铝合金激光熔覆,铝合金基体在CO2激光辐照条件下容易变形,甚至塌陷[1]。YAG激光器输出波长为1.06μm,较CO2激光波长小1个数量级,因而更适合此类金属的激光熔覆。

同步注粉式激光表面熔覆处理示意图[8]

激光熔覆按送粉工艺的不同可分为两类:粉末预置法和同步送粉法。两种方法效果相似,同步送粉法具有易实现自动化控制,激光能量吸收率高,无内部气孔,尤其熔覆金属陶瓷,可以显著提高熔覆层的抗开裂性能,使硬质陶瓷相可以在熔覆层内均匀分布等优点。

激光熔覆具有以下特点[2、9]：

(1)冷却速度快(高达106K/s),属于快速凝固过程,容易得到细晶组织或产生平衡态所无法得到的新相,如非稳相、非晶态等。

(2)涂层稀释率低(一般小于5%),与基体呈牢固的冶金结合或界面扩散结合，通过对激光工艺参数的调整,可以获得低稀释率的良好涂层,并且涂层成分和稀释度可控;

(3)热输入和畸变较小,尤其是采用高功率密度快速熔覆时,变形可降低到零件的装配公差内。

(4)粉末选择几乎没有任何限制,特别是在低熔点金属表面熔敷高熔点合金;

(5)熔覆层的厚度范围大,单道送粉一次涂覆厚度在0.2~2.0mm,

(6)能进行选区熔敷,材料消耗少,具有卓越的性能价格比;

(7)光束瞄准可以使难以接近的区域熔敷;

(8)工艺过程易于实现自动化。

很适合油田常见易损件的磨损修复。

2激光熔覆技术的发展现状

激光熔覆技术是—种涉及光、机、电、计算机、材料、物理、化学等多门学科的跨学科高新技术。它由上个世纪60年代提出,并于1976年诞生了第一项论述高能激光熔覆的专利。进入80年代,激光熔覆技术得到了迅速的发展,近年来结合CAD技术兴起的快速原型加工技术,为激光熔覆技术又添了新的活力。

目前已成功开展了在不锈钢、模具钢、可锻铸铁、灰口铸铁、铜合金、钛合金、铝合金及特殊合金表面钴基、镍基、铁基等自熔合金粉末及陶瓷相的激光熔覆。激光熔覆铁基合金粉末适用于要求局部耐磨而且容易变形的零件。镍基合金粉末适用于要求局部耐磨、耐热腐蚀及抗热疲劳的构件。钴基合金粉末适用于要求耐磨、耐蚀及抗热疲劳的零件。陶瓷涂层在高温下有较高的强度,热稳定性好,化学稳定性高,适用于要求耐磨、耐蚀、耐高温和抗氧化性的零件。在滑动磨损、冲击磨损和磨粒磨损严重的条件下,纯的镍基、钴基和铁基合金粉末已经满足不了使用工况的要求,因此在合金表面激光熔覆金属陶瓷复合涂层已经成为国内外学者研究的热点,目前已经进行了钢、钛合金及铝合金表面激光熔覆多种陶瓷或金属陶瓷涂层的研究[1、10]。

3激光熔覆存在的问题

评价激光熔覆层质量的优劣,主要从两个方面来考虑。一是宏观上,考察熔覆道形状、表面不平度、裂纹、气孔及稀释率等;二是微观上,考察是否形成良好的组织,能否提供所要求的性能。此外,还应测定表面熔覆层化学元素的种类和分布,注意分析过渡层的情况是否为冶金结合,必要时要进行质量寿命检测。

目前研究工作的重点是熔覆设备的研制与开发、熔池动力学、合金成分的设计、裂纹的形成、扩展和控制方法、以及熔覆层与基体之间的结合力等。

目前激光熔敷技术进一步应用面临的主要问题是:

①激光熔覆技术在国内尚未完全实现产业化的主要原因是熔覆层质量的不稳定性。激光熔覆过程中,加热和冷却的速度极快,最高速度可达1012℃/s。由于熔覆层和基体材料的温度梯度和热膨胀系数的差异,可能在熔覆层中产生多种缺陷,主要包括气孔、裂纹、变形和表面不平度[1]。

②光熔敷过程的检测和实施自动化控制。

③激光熔覆层的开裂敏感性，仍然是困扰国内外研究者的一个难题，也是工程应用及产业化的障碍[1、11]。目前，虽然已经对裂纹的形成扩进行了研究[1]，但控制方法方面还不成熟。

4激光熔覆技术的应用和发展前景展望

进入20世纪80年代以来,激光熔敷技术得到了迅速的发展,目前已成为国内外激光表面改性研究的热点。激光熔敷技术具有很大的技术经济效益,

广泛应用于机械制造与维修、汽车制造、纺织机械、航海[12]与航天和石油化工等领域。

目前激光熔覆技术已经取得一定的成果,正处于逐步走向工业化应用的起步阶段。今后的发展前景主要有以下几个方面:

(1)激光熔覆的基础理论研究。