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激光熔覆是一项先进的表面改性技术,被广泛用于提高材料表面性能和失效零部件的修复,近年来该技术在增材制造领域的应用也越来越广泛。裂纹问题被认为是阻碍激光熔覆得到更广泛应用的最主要的问题。热处理已经被证明是一项能够有效降低熔覆过程裂纹敏感性的方法,但是传统的热处理方法热输入量大,容易导致基体变形和性能退化。在2012年,一项名为“一种具有预热与后热处理功能且高效的三光束激光熔覆无裂纹图层的方法”(多束激光熔覆)被公布。根据专利的报道,多束激光熔覆能以非常高的效率熔覆无裂纹涂层,但是相关的研究报道非常少。为了增进对激光熔覆的认识和推广此项技术,本文对多束激光熔覆展开了基础试验研究,主要的工作和结果如下：(1)结合传统金属凝固理论和激光熔覆过程熔池的凝固特征,分别对单束激光熔覆和多束激光熔覆过程中熔池凝固的过程和显微组织的形成过程进行了阐述和分析,为后续熔覆得到的熔覆层显微组织和显微硬度的解释和分析提供了理论指导；从应力应变的角度对激光熔覆过程中裂纹的产生机理进行了阐述和分析,为后续试验方案设计和残余应力试验结果的解释奠定理论基础。(2)对激光热处理进行了初步的试验探索,用控制变量法,研究了热处理激光功率、扫描速度对熔覆层显微组织和显微硬度的影响。试验结果表明：熔覆层的重熔深度以及重熔区域的晶粒尺寸随着激光功率的增加而增加,随着扫描速度的增加而减少；随着热处理激光功率的增加和扫描速度的减小,熔覆层重熔区域的显微硬度未呈现单向的变化,但是硬度值的波动幅度减小,组织变得更加均衡；当扫描速度为6mm/s时,合理的热处理激光功率在300-400w之间。(3)对多束激光熔覆进行了等效试验,探究了多束激光熔覆中的工艺参数提前时间(熔覆和前热处理之间的时间间隔)和滞后时间(后热处理和熔覆之间的时间间隔)对熔覆层纵截面显微组织、显微硬度和表面残余应力的影响。试验结果表明：提前时间和滞后时间对熔覆层表面的残余应力有显著的影响,存在合适的提前时间和滞后时间使得熔覆层表层的残余应力最小；提前时间对熔覆层的显微组织和显微硬度影响不明显,滞后时间对熔覆层显微组织和显微硬度影响比较显著：随着滞后时间的增加,熔覆层重熔深度降低,重熔熔合线下30gm处显微硬度先升高后降低最后保持平稳。本文的研究揭示了多束激光熔覆过程中的一些规律,增进了对多束激光熔覆的了解,为后续多束激光熔覆的研究奠定了一定的基础。