激光熔覆技術可顯著改善金屬表面的耐磨、耐腐、耐熱水平及抗氧化性等。目前有關激光熔覆的研究主要集中在工藝開發(fā)、熔覆層材料體系、激光熔覆的快速凝固組織及與基體的界面結(jié)合和性能測試等方面。

　　飛機機體和發(fā)動機鈦合金構(gòu)件除了在工作狀態(tài)下承受載荷外，還會因發(fā)動機的啟動/停車循環(huán)形成熱疲勞載荷，在交變應力和熱疲勞雙重作用下，產(chǎn)生不同程度的裂紋，嚴重影響機體或發(fā)動機的使用壽命，甚至危及飛行安全。因此，需要研究航空鈦合金結(jié)構(gòu)的表面強化方式，發(fā)揮其性能優(yōu)勢，使之得以更廣泛的應用。

　　陶瓷分為氧化物陶瓷和碳化物陶瓷，氧化鋁、氧化鈦、氧化鈷、氧化鉻及其復合化合物是應用廣泛的氧化物陶瓷，也是制備陶瓷涂層的主要材料。碳化物陶瓷難以單獨制備涂層，一般與具有鈷、鎳基的自熔合金制備成金屬陶瓷，該金屬陶瓷具有很高的硬度和優(yōu)異的高溫性能，可用作耐磨、耐擦傷、耐腐蝕涂層，常用的有碳化鎢、碳化鈦和碳化鉻等。采用激光熔覆制備陶瓷涂層可先在材料表面添加過渡層材料（如NiCr、NiAl、NiCrAl、Mb等），然后用脈沖激光熔覆，使過渡層中的Ni、Cr合金與陶瓷中Al2O3、ZrO2等材料熔覆在基體的表面，形成多孔性，基體中的金屬分子也能擴散到陶瓷層中，進而改善涂層的結(jié)構(gòu)和性能。

　　飛機制造中較多采用鈦合金，如Ti-6Al-4V鈦合金用于制造高強度/重量比率、耐熱、耐疲勞和耐腐蝕的零部件。但在這些鈦合金的加工制造中，傳統(tǒng)工藝方法有許多難以克服的弱點，如生產(chǎn)隔板是由數(shù)英寸厚和數(shù)十千克重的齒形合金板加工而成的，而獲得這些合金板成品需要一年以上。因為難以加工，加工這種零件需要花費加工中心數(shù)百小時的工作量，磨損大量的刀具。而激光熔覆技術在這方面具有較大優(yōu)勢，可以強化鈦合金表面、減少制造時間。

       激光熔覆是現(xiàn)代工業(yè)應用潛力最大的表面改性技術之一，具有顯著的經(jīng)濟價值。20世紀80年代初，英國Rolls·Royce公司采用激光熔覆技術對RB211渦輪發(fā)動機殼體結(jié)合部位進行硬面熔覆，取得了良好效果。

　　近年來，美國AeroMet公司的研發(fā)有了實質(zhì)性的進展，他們生產(chǎn)的多個系列Ti-6Al-4V鈦合金激光熔覆成形零件已獲準在實際飛行中使用。其中F-22戰(zhàn)機上的2個全尺寸接頭滿足疲勞壽命2倍的要求，F(xiàn)/A-18E/F的翼根吊環(huán)滿足疲勞壽命4倍的要求，而升降用的連接桿滿足飛行要求、壽命超出原技術要求30%。采用激光熔覆技術表面強化制造的鈦合金零部件不僅性能上超出傳統(tǒng)工藝制造的零件，同時由于材料及加工的優(yōu)勢，生產(chǎn)成本降低20%～40%，生產(chǎn)周期也縮短了約80%。