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通过分析激光熔覆过程中光束、粉末和熔池间的作用机理，建立了送粉式激光熔覆材料有效利用率的数学模型，在此基础上推导了送粉角度与工艺参数之间的定量关系式。结合相关的物理性能、熔覆工艺和AutoCAD 检测的熔覆层几何特征参数，定量计算了不同送粉角度下的熔覆材料有效利用率、熔高和横截面积。结果表明，在熔覆工艺参数不变的条件下，理论计算的熔覆材料有效利用率、熔覆层高度和横截面积均随送粉角度的增加而增大，且比实验检测值偏高。激光熔覆过程中由于粉末烧损和机械损失，使熔覆材料有效利用率、熔高和横截面积随送粉角度变化出现最大值，理想送粉角度为60°。利用单位质量熔覆材料的比能对其进行了合理解释。