随着激光熔覆表面技术的快速发展,经过研究人员的不懈努力,激光熔覆技术已经成功地从试验阶段过渡到实际工业生产中,已被广泛地应用到汽车、航空航天、石油化工等领域。由于舰船海上作业环境复杂,装备数量庞大,传统的维修方式不能完全满足舰船远程航行过程中装备的现场维修或再制造,实现舰船零部件的现场修复及再制造能力对于海军未来发展非常重要。激光熔覆修复技术所具有的独特的优点,为实现舰船零部件的现场修复及再制造带来了新的希望,利用激光熔覆修复技术对损坏零部件进行修复,只需要在舰船上携带适量的金属合金粉末、一台半导体激光器以及运动设备,是解决目前我国舰船零部件及其装备现场修复问题的有效途径。所以研究舰船振动环境下进行激光熔覆的可行性具有非常重要的价值。本论文首先使用半导体激光器对K418高温合金涡轮叶片进行了修复实验,实验利用K418和Inconel718两种合金粉末,研究了不同激光功率和扫描速度对熔覆层开裂性的影响。然后研究了舰船振动环境对激光熔覆涂层的形貌、组织及性能的影响,振动频率范围为0~50Hz,振幅范围为0~1.2mm。使用体视显微镜、对熔覆层宏观形貌及裂纹情况进行了观察;使用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪对熔覆涂层的组织形貌以及成分进行了分析;使用电化学工作站研究分析了两种合金粉末熔覆涂层及不同振动环境下熔覆涂层的耐腐蚀性能;使用显微硬度计对各样品的硬度分布进行了研究;使用CCD相机对振动环境下激光熔覆过程中熔池的形态进行了观察研究。实验结果研究表明:利用K418合金粉末熔覆修复K418高温合金涡轮叶片难度极高,裂纹倾向性非常大,在所有工艺参数下熔覆层都出现了严重的裂纹,未能获得冶金质量良好的熔覆涂层,但是利用Inconel718合金粉末对其进行修复效果较好,当激光功率为600W,扫描速度为10mm/s时得到无裂纹等缺陷的熔覆涂层。硬度研究结果表明:Inconel718熔覆涂层平均硬度在580HV左右,K418熔覆涂层的硬度在500HV左右。耐腐蚀性能结果表明:Inconel718熔覆涂层比K418熔覆涂层具有较好的耐腐蚀性能。振动环境下激光熔覆实验结果表明:当振动频率为50Hz,振幅为1.2mm时,多道搭接熔覆层发生了明显的变形。显微组织分析可知,振动对熔覆层与基体结合处的晶体组织产生了明显的影响;振动环境下熔覆层的硬度结果显示:振动频率为10Hz时,硬度达到最高值,比无振动样品的硬度高140Hv左右,但是随着频率的增加,硬度随着降低;电化学腐蚀结果表明:振动可以在一定程度上提高激光熔覆涂层的耐腐蚀性能。