Lāzerapšuvums ir jauna veida pārklājuma tehnoloģija. Tā ir augsto tehnoloģiju tehnoloģija, kas ietver gaismu, mehāniku, elektrību, materiālus, detekciju un kontroli. Tā ir svarīga atbalsta tehnoloģija progresīvai lāzerražošanas tehnoloģijai un var atrisināt problēmas, kuras tradicionālās ražošanas metodes nevar atrisināt. Tā ir augsto tehnoloģiju tehnoloģija, ko atbalsta un veicina valsts. Pašlaik lāzerapšuvuma tehnoloģija ir kļuvusi par vienu no svarīgākajiem līdzekļiem jaunu materiālu sagatavošanai, metāla detaļu ātrai un tiešai ražošanai, kā arī bojātu metāla detaļu videi draudzīgai atjaunošanai. Tā ir plaši izmantota aviācijā, naftas, automobiļu, mašīnbūves, kuģu būves un veidņu ražošanā un citās nozarēs. Lai veicinātu lāzerapšuvuma tehnoloģijas industrializāciju, pētnieki no visas pasaules ir veikuši sistemātiskus pētījumus par galvenajām lāzerapšuvumā iesaistītajām tehnoloģijām un ir guvuši ievērojamus panākumus. Ir liels skaits pētījumu, konferenču rakstu un patentu gan mājās, gan ārzemēs, kas iepazīstina ar lāzerapšuvuma tehnoloģiju un tās jaunajiem pielietojumiem: tostarp lāzerapšuvuma iekārtām, materiāliem, procesiem, uzraudzību un kontroli, kvalitātes pārbaudi, procesu simulāciju un simulāciju utt. Taču līdz šim lāzerapšuvuma tehnoloģiju nevar rūpnieciski pielietot plašā mērogā. Analizējot iemeslus, pastāv tādi faktori kā valdības orientēti faktori, lāzerapšuvuma tehnoloģijas brieduma ierobežojumi un lāzerapšuvuma tehnoloģijas atpazīstamības pakāpe visos sabiedrības sektoros. Tāpēc, lai panāktu lāzerapšuvuma tehnoloģijas visaptverošu rūpniecisku pielietojumu, mums ir jāpalielina publicitāte, jāvadās pēc tirgus pieprasījuma, jākoncentrējas uz galveno attīstību ierobežojošo faktoru pārvarēšanu un jāatrisina galvenās tehnoloģijas, kas saistītas ar inženiertehniskajām lietojumprogrammām. Es uzskatu, ka tuvākajā nākotnē lāzerapšuvuma tehnoloģijas pielietojuma jomas un intensitāte turpinās paplašināties.

Šeit ir daži lāzerapšūšanas pielietojuma piemēri: lāzera stara fokusētā jaudas blīvums var sasniegt 1010~12W/cm2, un materiāla dzesēšanas ātrums var sasniegt pat 1012K/s. Šī visaptverošā īpašība ne tikai paver iespējas jaunu disciplīnu attīstībai materiālzinātnē, bet arī nodrošina stabilu pamatu un vēl nebijušu instrumentu jaunu materiālu vai jaunu funkcionālu virsmu realizācijai. Lāzera apšūšanas radītais kausējums atrodas tālu no straujas dzesēšanas apstākļu līdzsvara stāvokļa augstas temperatūras gradientos, kā rezultātā veidojas liels skaits pārsātinātu cietvielu šķīdumu, metastabilo fāžu un pat jaunu fāžu sacietēšanas struktūrā, ko ir apstiprinājuši daudzi pētījumi. Tas nodrošina jaunus termodinamiskos un kinētiskos apstākļus funkcionāli graduētu in situ autogēnu daļiņu pastiprinātu kompozītmateriālu slāņu izgatavošanai. Vienlaikus jaunu materiālu sagatavošana, izmantojot lāzerapšūšanas tehnoloģiju, ir svarīgs pamats bojātu detaļu remontam un atjaunošanai ekstremālos apstākļos, kā arī metāla detaļu tiešai ražošanai. Tas ir saņēmis lielu zinātnieku aprindu un uzņēmumu uzmanību visā pasaulē un daudzpusīgus pētījumus. Pašlaik lāzerapstrādes tehnoloģiju var izmantot, lai sagatavotu dzelzs, niķeļa, kobalta, alumīnija, titāna, magnija un citus metāla matricas kompozītmateriālus. Funkcionāli klasificēts: var sagatavot pārklājumus ar vienu vai vairākām funkcijām, piemēram, nodilumizturību, korozijas izturību, augstas temperatūras izturību utt., kā arī īpašus funkcionālus pārklājumus. No pārklājumu veidojošās materiālu sistēmas viedokļa tas ir attīstījies no binārās sakausējumu sistēmas uz daudzkomponentu sistēmu. Sakausējumu sastāva dizains un daudzkomponentu sistēmu daudzfunkcionalitāte ir svarīgi attīstības virzieni jaunu materiālu sagatavošanai ar lāzerapstrādi nākotnē. Jauni pētījumi liecina, ka tērauda bāzes metāla materiāli dominē inženiertehniskajos pielietojumos manas valsts inženierzinātnēs. Tajā pašā laikā metāla materiālu bojājumi (piemēram, korozija, nodilums, nogurums utt.) galvenokārt rodas detaļu darba virsmās, un virsma ir jānostiprina. Lai nodrošinātu sagataves ekspluatācijas apstākļus, lielu, uz vietas ģenerētu, ar daļiņām armētu tērauda kompozītmateriālu gabalu izmantošana ne tikai rada materiāla izšķērdēšanu, bet arī ir ārkārtīgi dārga. No otras puses, aplūkojot dabiskos biomateriālus no bionikas viedokļa, to sastāvs ir blīvs ārpusē un reti sastopams iekšpusē, un to īpašības ir cietas ārpusē un izturīgas iekšpusē. Turklāt blīvums-rets, cietība-izturība mainās gradientā no ārpuses uz iekšpusi. Dabisko biomateriālu īpašības Īpašā struktūra nodrošina tiem izcilu veiktspēju.

Saskaņā ar inženiertehnisko materiālu īpašajiem ekspluatācijas apstākļiem un veiktspējas prasībām ir steidzami jāizstrādā jauni virsmas metāla matricas kompozītmateriāli ar spēcīgām un izturīgām kombinācijām un gradienta veiktspēju. Tāpēc lāzera apšuvuma izmantošana gradienta funkcionālu in situ pašģenerētu daļiņu armētu metāla matricas kompozītu, kas ir metalurģiski savienoti ar substrātu, sagatavošanai ir ne tikai steidzama inženierprakses nepieciešamība, bet arī neizbēgama tendence lāzera virsmas modifikācijas tehnoloģiju attīstībā. Ir ziņots, ka lāzera apšuvuma tehnoloģija ļauj sagatavot in situ autogēnus daļiņu armētus metāla matricas kompozītus un funkcionāli graduētus materiālus, taču lielākā daļa no tiem joprojām atrodas struktūras un veiktspējas analīzes, procesa parametru, izmēra, atstarpes un stiegrojuma fāzes tilpuma attiecības kontroles stadijā. Tā vēl nav sasniegusi kontrolējamu līmeni. Gradienta funkcija tiek veidota, izmantojot daudzslāņu pārklājumu, un neizbēgami rodas vājas saskarnes saistīšanas problēma starp slāņiem. Līdz praktiskai ieviešanai vēl ir tāls ceļš ejams. Svarīgs attīstības virziens nākotnē ir lāzerapstrādes tehnoloģijas izmantošana, lai sagatavotu uz metāla bāzes veidotus virsmas kompozītmateriālus ar kontrolējamu daļiņu izmēru, daudzumu un sadalījumu, atbilstoši saskaņotu izturību un sīkstumu, kā arī integrētu gradienta funkcijas un in situ pašģenerētu daļiņu stiegrojumu. Pētījuma saturs ietver:

1. Apšuvuma materiālu sastāva, struktūras un veiktspējas projektēšanas tehnoloģija, līdzekļi un principi, kā arī procesa ieviešanas vadības tehnoloģija.
2. Termodinamisko un kinētisko modeļu izveide funkcionāli graduētu autogēnu daļiņu armētu metāla matricas kompozītu daļiņu armēšanas fāzes nogulsnēšanai, augšanai un stiprināšanai, kas sagatavoti ar lāzera uzklāšanu.
3. Daļiņu pastiprinātas fāzes morfoloģija, struktūra, funkcija un kompozīta bioniskā dizaina un kontroles tehnoloģija izmēra, daudzuma un sadalījuma ziņā.
4. Pētījumi par pārklājuma sastāva, struktūras un veiktspējas gradienta kontroles principiem, galvenajiem faktoriem un procesa metodēm.
5. Makro un mikro saskarņu novērošana, analītiskā kontrole un raksturojums; funkcionāli graduētu in situ daļiņu armētu metāla matricas kompozītu tradicionālo īpašību analīze un noteikšana, kā arī nodiluma uzvedība un bojājumu mehānismi dažādos darba apstākļos. Sasniegumi šajā pētījumu saturā varētu atrisināt pārklājuma un substrāta saderības neatbilstības un plaisāšanas tendences problēmu, kā arī veicināt lāzerapstrādes tehnoloģijas pielietojuma jomas paplašināšanu.