超高速激光熔覆設備其主要由光纖激光發(fā)光器、送粉器、激光熔覆頭、氣體供應系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、工業(yè)機器人及高精度高速機床組成。光纖激光發(fā)生器為熔覆過程輸出穩(wěn)定的激光，提供所需熱量；送粉器控制粉末均勻輸送至激光熔覆熔池區(qū)域，提供填充材料；激光熔覆頭是整套裝備的核心部件部分，整合由光纖激光器輸入的激光和送粉器供給的粉末從而實現激光與粉末同軸輸出。氣體供應系統(tǒng)為送粉提供動力，保證粉末連續(xù)穩(wěn)定送進，以及為激光熔覆頭光路系統(tǒng)提供保護氣體，防止粉塵污染組合鏡片導致激光能量輸入受影響。工業(yè)機器人可搭載激光熔覆頭在空間自由移動，通過數控編程技術控制機器人，可提高激光熔覆的加工精度和柔性，滿足復雜平面加工的需求。高精度高速機床可夾持加工零件在空間位移，在數控編程系統(tǒng)的控制下，實現工件高速運動和位置變換。

超高速激光熔覆兩大突出技術特點為高效率和高精度，主要依靠整套熔覆設備的運動機構保證。一方面，采用數控機床作為工件移動機構，可以保證工件與熱源之間能夠高速移動，從而獲得較高的加工效率。另一個方面，激光束流的可達性和方向性好，從而保證了加工的精度。但是激光熔覆熱量輻射對于距離的變化非常敏感，激光熔覆頭到工件表面的距離變化直接決定了所制備涂層的質量。尤其熔覆復雜曲面時，雖然普通數控機床的控制精度可以滿足加工精度的需求，但數控機床的編程操作不夠便利。為了進一步簡化編程控制，可以采用編程數控機器人作為激光熔覆頭移動機構，從而實現柔性加工，提高加工精度，保證復雜工件涂層制備的質量。

傳統(tǒng)激光熔覆，由于加工過程中大部分熱量被基體吸收而損失，同時加工速度較慢，容易導致粒子熔化不充分和氣孔夾雜等加工缺陷。因此，在激光加工完成后一般需要對涂層進行激光重熔，以便消除涂層內部產生的缺陷。

超高速激光熔覆熱量利用率高，制備的涂層內部幾乎無孔洞、裂紋等缺陷，且表面光潔度好。因此，采用超高速激光熔覆技術制備的涂層可以直接進行后續(xù)磨拋精加工，不必采用粗加工處理，材料利用率高，加工成本低，能夠滿足高端裝備表面強化和功能化等眾多需求，適合工程化推廣應用。

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