陈 健，姚喆赫，姚建华，刘 焱

（1. 浙江工业大学激光先进制造研究院，杭州 310023；2. 高端激光制造装备省部共建协同创新中心，杭州 310023；3. 浙江工业大学机械工程学院，杭州 310023；4. 国网宁夏电力有限公司检修公司，银川 750011）

激光熔覆因能获得硬度分布均匀的熔覆层和产生较低的孔隙率等优势，已广泛应用于航空制造领域[1–4]。利用激光熔覆对关键零部件进行表面处理、修复和再制造，能避免资源浪费，大幅度延长关键零部件的服役寿命[5–7]。但由于激光熔覆过程金属的快速凝固，在极大的温度梯度和冷却速度下，熔覆层易产生气孔[8]和微裂纹[9]，严重制约了高质量激光熔覆层的制备。为解决激光熔覆易产生缺陷的问题，国内外学者尝试在激光熔覆过程中引入外加能场[10–13]来实现熔覆层的质量改善。其中，超声振动已广泛应用于铸造[14]和焊接[15]领域，并在缺陷抑制方面取得了显著的效果[16–17]，因此将超声振动引入激光熔覆，有望实现抑制熔覆层的缺陷，提升熔覆层的性能。

近年来，国内外学者针对Ti基[18]、Ni基[19]、Fe基[20]等多种金属材料，开展了超声振动辅助激光熔覆（ULC）的理论[18–20]与试验[10，21–22]研究工作，揭示了不同功率及频率下的超声振动对晶粒形态与尺寸、枝晶生长方向、析出相等微观组织方面的作用效果[10，18–22]。同时，基于超声振动的机械效应和热效应对熔体的作用机制，研究了激光熔覆过程中超声振动加速熔池流动的声–流耦合机理[18]；考虑超声振动对过冷度及形核率的影响，揭示了超声振动对柱状晶向等轴晶转变（CET）的作用机制[19–20]。……