在現代制造業中，提升金屬零部件的性能和延長其使用壽命是永恒的追求。激光熔覆技術作為一種表面強化手段，因其能夠顯著改善零部件的耐磨性、抗腐蝕性和疲勞強度等性能而備受關注。然而，激光熔覆過程中產生的殘余應力和應變集中問題，一直是制約其在高端裝備關鍵部件應用的瓶頸。近期，一項創新技術——超聲振動輔助激光熔覆技術，為解決這一問題提供了新的思路。

    一．激光熔覆技術及其挑戰
    激光熔覆技術通過快速熔化和凝固零部件表面，改變表層微觀組織結構，從而提升其性能。但這一過程中的劇烈加熱和冷卻導致了復雜的熱應力場，容易產生應變集中和殘余應力，影響產品的力學性能和可靠性。

    二．超聲振動輔助技術的研究背景
    為了降低激光熔覆過程中的殘余應力，研究人員開始探索基于前后處理與多技術協同的方法。超聲能場作為一種外加能量場，已被證明能有效加強熔池流動、降低溫度梯度，并均勻組織分布，從而影響殘余應力分布。

    三．數字圖像相關法（DIC）技術的應用
    DIC技術作為一種非接觸、全場變形的光學測量方法，能夠實時測量材料或結構的應變分布，適用于復雜工況下激光熔覆過程中的動態應變捕捉。本文基于DIC技術，提出了適用于激光熔覆過程熔池附近區域應變觀測的散斑制作方法及質量評價指標，實現了激光熔覆過程中的應變觀測。

    四．超聲振動輔助激光熔覆試驗平臺
    研究人員搭建了超聲振動輔助激光熔覆試驗平臺，對比分析了超聲對應變分布的作用效果。結果表明，超聲振動能顯著均勻化應變集中區域并減小應變峰值，且這種作用效果隨超聲功率的增加而愈加顯著。

    五．超聲振動對熔覆過程的影響
    超聲振動不僅影響了應變分布，還在熔池液態金屬凝固過程中起到了作用。超聲空化作用引起局部過冷，抑制了元素偏析，破碎了枝晶和網狀析出相，使得富集元素更均勻地分布，從而減少析出相的形成并改善應力分布。

    超聲振動輔助激光熔覆技術的研究為控制應變分布提供了更有效的方法，有望提升構件的力學性能。隨著技術的不斷發展，結合原位監測技術的多技術復合激光熔覆有望與智能化技術相結合，實現實時監測和智能工藝優化，推動制造業的創新和可持續發展。