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铸铁被广泛应用于各种机械装备中。由于工况或者铸造本身的缺陷,铸铁件表面或内部常出现气孔和裂纹,再加上机械加工过程中的误加工,导致装备失效。目前,修复铸铁件的主要方法是焊接,但铸铁材料的可焊性差,焊接区域极易出现气孔和裂纹等缺陷。激光熔覆时,热影响区和基体变形小,该技术有可能会解决焊接中出现的缺陷。本文以QT-400和HT-250为研究对象,研究铸铁激光再制造过程中的气孔和裂纹问题。首先研究铸铁激光加工时气孔产生的机理。利用光纤激光系统,对球墨铸铁和灰铸铁分别在氩气保护和开放条件下进行激光重熔实验,结果表明,激光重熔球墨铸铁时,氩气保护条件和开放条件下,熔池中均未出现气孔;对灰铸铁进行重熔时,氩气保护条件下,重熔区域中的气孔为析出性气孔;开放条件下,重熔区域既有析出性气孔又有碳氧反应产生的CO气孔。利用半导体激光系统,在球墨铸铁和灰铸铁基体上激光熔覆L1粉末时,球墨铸铁熔覆层中气孔主要是熔池中碳氧反应产生的CO气孔;灰铸铁熔覆层中除了反应性气孔之外,还有析出性气孔。其次,利用半导体激光系统,研究铸铁激光熔覆的基础工艺。以QT-400为基体,自熔性合金粉末L1为熔覆材料,进行单道和多道搭接激光熔覆。分析了激光工艺对熔覆层形貌的影响规律,发现稀释率是控制熔覆层中气孔的重要参数。同时对多道搭接工艺进行了研究,为后续的工艺优化奠定理论基础。最后,根据上述研究成果,在研究球墨铸铁多层激光熔覆L1粉末的工艺基础上,设计合理的激光再制造方案,并对预制坡口的QT-400试板进行了激光修复,修复区无裂纹,且仅在结合区域有少量体积很小的气孔,尺寸远小于铸铁内部的气孔尺寸,实验表明,激光修复有缺陷的铸铁件是可行的。本文首次对铸铁激光重熔与激光熔覆过程中气孔产生的机理进行了研究,并研究了激光工艺对熔覆层的影响,为激光修复铸铁提供一定的理论支撑。另外,激光修复铸铁件还存在一些问题,待进一步研究,例如修复层存在硬质相、待修复区形状复杂导致修复工艺繁琐等。