康澜 邬彬 陈志邦

(华南理工大学 亚热带建筑科学国家重点实验室，广东 广州 510640)

海洋环境是腐蚀最为严酷的自然环境[1- 4]，我国多数近海钢管结构处于裸露或欠保护状态，局部腐蚀严重威胁着这些重大工程设施的安全运行[5]。保证近海钢结构的安全性和耐久性，延长这些重大工程设施使用寿命，是我国海洋经济发展中迫切需要解决的关键性问题和共性问题。随着3D打印技术的迅速发展，激光熔覆技术作为最为先进的金属3D打印技术之一，已成功应用于航空航天、海洋工程、船舶等领域的修复[6]。通过对钢结构产生裂纹的区域进行表面缺陷预处理，将处理后的区域采用半导体激光器进行表面增材制造修复，该技术也可应用于钢结构裂纹的修复[7]。通过在基材表面添加熔覆材料，使用高能激光束将其与基材表面的薄层一起熔凝，熔覆层与基材呈冶金结合。激光熔覆具有组织致密、耐腐蚀性好、熔覆层-基材结合好、无污染、施工质量可控、适应性强等优点[8]。该技术为局部腐蚀钢结构的修复提供了一种新选择；随着高速及超高速激光熔覆技术[9]、立面扫描技术[10]和水下激光熔覆修复技术[11]的发展和成熟，以及便携移动式原位修复设备的研发成功[12]，它已完全具备应用在土木工程修复领域的条件。

目前，国内外关于激光熔覆修复技术的相关研究主要集中在熔覆层各向异性力学性能、耐腐蚀性能等方面。Tabernero、Alvarez等[13- 14]研究了熔覆层在面内和厚度方向上的力学性能差异，结果表明，这两个方向的强度指标接近，塑性差异明显；……