随着现代工业的发展,机械零部件经常处于异常复杂和苛刻的条件下工作,大量的机械装备往往因磨损、腐蚀或磨蚀而报废。堆焊和热喷涂技术是提高机械零部件表面性能的重要途径之一。常用的堆焊方法包括电弧堆焊、等离子堆焊、激光堆焊等,其中激光堆焊可以获得高性能(如耐磨性、耐腐蚀性能、抗氧化性能、热障性能、抗气蚀和冲蚀磨损等)的合金堆焊层,在工业应用上展现了广阔的应用前景。但是单一堆焊技术在实际应用中总是无法发挥其最大效益,复合堆焊技术是在基体上采取不同堆焊工艺、不同堆焊材料复合的方式来进行堆焊的一种方法,其可以充分发挥激光工艺的优越性能。通过研究金属材料组织与性能之间的关系,得出组织决定性能的结论,且机械性能与工艺性能反映组织形态;分析了堆焊层组织与常规铸造组织的异同,研究了在已有堆焊层上进行二次堆焊的可能性;研究了在堆焊过程中各种热处理工艺的应用特点,从组织转变方面展开了分析;通过研究不同基体的激光熔覆的组织特性,得出了基体材料对激光熔覆质量的影响规律及各熔覆层的组织特点,为复合堆焊修复技术的“新基体”的可堆焊性提供理论基础;研究了手工电弧堆焊、等离子弧堆焊组织特点。简单介绍了复合堆焊实验采用的设备、选择的基体与堆焊材料及堆焊工艺;主要研究了在等离子弧堆焊层上采用激光堆焊方式进行二次堆焊、在手工电弧焊堆焊层上采用激光堆焊方式进行二次堆焊的实验, 45#钢激光堆焊三层镍基合金的试验;对三组试验得到的试样进行了显微组织研究,结合堆焊试验不同的基体材料分析堆焊区金相组织的特点,并对比未激光堆焊之前的堆焊组织,结合组织分析出现各种现象的原因,并对本次复合堆焊实验效果进行分析。测量堆焊试样的硬度分布,结合其显微组织特点来分析其硬度分布的规律,结合硬度与强度、耐磨性的一般性关系来分析其强度、韧性及耐磨性的一般规律,从宏观上分析堆焊层或基体出现裂纹的原因。对复合堆焊技术及传统的堆焊技术来说,裂纹始终是一个棘手的问题。分析传统堆焊技术裂纹出现的问题,提出避免裂纹的措施,为控制和减少复合堆焊工艺中的裂纹提供依据。在现有的相对比较成熟的堆焊技术应用的基础上,复合堆焊技术能更大的发挥各堆焊技术的优势,使修复效果与经济效益最大化。可以预见的是,复合堆焊修复技术一旦在实际中展开应用,必将获得极大的经济效益与社会效益。