燃气轮机作为火车、轮船、飞机等大型机械的动力来源,它的维修和保养不仅能保证机械运作的安全,还能节约经济成本,目前在国内,很少有针对基材为Inconel625的燃气轮涡轮盘的激光熔覆修复工艺,本文从工程应用的角度,针对基材为Inconel625的燃气轮机涡轮盘,从激光熔覆头的设计到对燃气轮机涡轮盘的修复工艺研究,以及实际工程的应用提出了一整套适用于工业生产的激光熔覆修复工艺。主要研究内容如下:(1)自主设计的激光熔覆同轴送粉喷嘴头,由于市面上的激光熔覆头,其送粉装置类型较多,并且由于市面上的一些熔覆头的光斑直径、激光焦距以及激光焦点的位置等参数无法与本实验需求的粉末焦距和粉末焦点的位置等参数相互匹配,无法针对性的对基材为Inconel625的燃气轮机涡轮盘进行激光熔覆修复,故需自行重新对激光熔覆头的外部附加装置与光路进行设计,以满足对该材料的燃气轮机涡轮盘的熔覆修复。(2)在实际工业应用中,对缺陷进行修复时,熔覆层的高度与宽度能直接反应熔覆层的表面形貌尺寸,以此判定是否符合工业生产的要求,本文通过激光能量密度对熔覆层的高度与宽度的影响进行了分析,实验结果表明:随着激光能量密度的增大,即激光功率的增大,熔覆层的高度也随之逐渐增大,但是整体变化不大,是因为一方面送粉速率是一定的,粉末量不会增加,另一方面,由于能量密度的增大,热输入多,使得基材融化量增大,从而使熔覆层高度增加;熔覆层宽度随着激光能量密度的增加而增大;同理,由于基体的热输入是逐渐增加的,基体的熔化量亦逐渐变大,从而使熔覆层宽度增加。当激光能量密度范围为8.49k J/cm~2～10.62k J/cm~2即激光功率为600W～750W时,熔覆层表面形貌尺寸最佳,符合工业生产的要求。(3)稀释率能表明熔覆层与基体的冶金结合程度,结合程度的大小能表明激光熔覆修复对熔覆层组织性能的影响,这将直接影响修复后的燃气轮机涡轮盘继续使用的寿命,本文通过激光能量密度对稀释率的影响进行了分析,实验表明:随着激光能量密度的增大,稀释率是呈增大趋势,但是稀释率过大,可能会导致熔覆层出现气孔,裂纹等缺陷的几率变大;稀释率过小则会导致基体与熔覆层的冶金结合程度不够,本实验在能量密度为8.49k J/cm~2～10.62 k J/cm~2,即激光功率为600W～750W时稀释率最佳,此时熔覆层质量最好,符合工业生产的要求。(4)在满足工艺要求后,需要应用到实际的工业生产中,本文从实际应用出发,从待修复的燃气轮机涡轮盘到修复完成,有一整套的操作顺序与操作方法:首先对待修复的燃气轮机涡轮盘进行探伤处理,然后对待修复的燃气轮机涡轮盘进行显像处理发现缺陷,接着对缺陷处进行打磨,最后装夹在变位机上,根据缺陷的形状大小编写熔覆路径程序并对缺陷处进行修复,实现修复工艺的自动化,提高修复效率,最后对熔覆层进行金相检测,以检验工程应用的效果,是否能应用到工业修复生产线上。