CN105682847A - 使用激光扫描头的激光熔覆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用具有激光扫描光学器件的激光扫描头将材料激光熔覆到机械部件的表面的方法。该方法包括在对机械部件的珠扫描期间用激光扫描光学器件引导光束形成熔覆材料的熔珠。该方法还包括在对机械部件的二次扫描期间用激光扫描光学器件引导光束，所述二次扫描在机械部件上与珠扫描偏离预定距离。

Description

使用激光扫描头的激光熔覆
技术领域
本发明通常涉及机械部件熔覆，更具体地涉及用于机械部件表面的清洁、熔覆和热管理的机械部件熔覆扫描循环。
背景技术
激光在现代工业中具有无数种不同的应用。激光是用来直接熔融材料和预加热部件，以及在许多不同的诊断和过程控制应用中使用。其中，在焊接领域中，对热能的空间和时间传递激光提供了精确控制的优点。一种专门化类型的激光焊接被称为激光熔覆，其中光束用来将与待熔覆的部件接触的原料熔融或用来在接触待熔覆的部件之前将原料熔融。在一些实例中，以喷雾或预置粉末等形式供应原料，且在其它实例中以丝形式供应。
长期以来一直被认为熔覆某些部件是改进部件的所有区域或某些区域的性能和/或使用寿命的策略，在许多实例中激光熔覆技术可提供很高的过程效率。Gnanamuthu的第3,952,180号美国专利涉及通过将熔覆材料的间隔棒或丝放置在基板表面，用连续运行的光束扫描熔覆金属而使其熔覆到金属基板上的金属层，所述光束的部分直接撞击在熔覆金属上以将其熔融以及所述光束的部分撞击在基板的相邻表面区域上以改进其上熔融金属的流动。可以与激光扫描同步将熔覆材料供应给基板表面。所述过程在基板上产生熔覆金属的熔覆层，所述熔覆层的特征在于熔覆层内的精细和均质结构。可以通过在熔覆过程期间局部振荡光束和/或通过多次经过来使熔覆表面平滑化。
本发明涉及克服由发明人发现或本领域中众所周知的一个或多个问题。
发明内容
一方面，本发明公开了一种使用具有激光扫描光学器件的激光扫描头将材料激光熔覆到机械部件的表面上的方法。所述方法通过在对机械部件的珠扫描期间用激光扫描光学器件引导光束进行珠扫描模式的珠扫描，在机械部件的表面形成熔覆材料的熔珠。所述方法还包括在对机械部件的二次扫描期间用激光扫描光学器件引导光束，所述二次扫描在机械部件上与珠扫描偏离预定距离。
另一方面，本发明公开了一种用于将材料熔覆到机械部件的表面的激光熔覆系统。激光熔覆系统包括激光扫描头和激光控制系统。激光扫描头包括产生光束的激光源和接收并引导光束的激光扫描光学器件。激光控制系统包括处理器、珠形成模块和预清洁模块。珠形成模块配置为在对机械部件的表面的珠扫描期间用激光扫描光学器件控制激光扫描头引导光束形成熔覆材料的熔珠。预清洁模块配置为在预清洁扫描过程中用激光扫描光学器件控制激光扫描头以引导光束在珠扫描之前从表面去除杂质。
附图说明
图1是激光熔覆系统的功能方框图。
图2是珠扫描的示意图。
图3是珠扫描和预清洁扫描的示意图。
图4是珠扫描和预加热扫描的示意图。
图5是珠扫描和后加热扫描的示意图。
图6是包括图2的珠扫描210、图3的预清洁扫描220、图4的预加热扫描230和图5的后加热扫描240的珠扫描模式600的示意图。
图7是在用于将一个或多个材料层施加到机械部件的激光熔覆过程中所使用的激光熔覆循环的方法的流程图。
具体实施方式
本文公开的系统和方法包括激光熔覆系统，所述激光熔覆系统包括在激光熔覆过程中用于清洁、熔覆和热管理的激光扫描头。在实施方案中，激光扫描头在包括一个或多个珠扫描模式的激光熔覆循环中引导单个光束。每一个珠扫描模式可以包括将多个处理步骤组合到单个硬件中的珠扫描、预清洁扫描、预加热扫描和后加热扫描。预清洁扫描、预加热扫描和后加热扫描可以去除杂质和熔渣，并且可以缓解、防止或减少开裂或其他微观结构问题的形成。
图1是激光熔覆系统100的功能方框图。激光熔覆系统100包括激光扫描头160和激光控制系统101。激光扫描头160配置为沿用于激光熔覆过程的机械部件50的表面51引导和扫描激光能量或光束165的聚焦光斑。激光能量可以是极相干光或更一般地电磁辐射。本文公开的激光熔覆系统100和激光熔覆方法可以用来制造、修复或改造机械部件50。
激光熔覆方法可包括多个激光熔覆循环，其中每个激光熔覆循环在表面51上形成熔覆材料层。每个激光熔覆循环包括至少一个珠扫描模式。每次可以形成材料的一个珠，该珠完成珠扫描模式。激光控制系统101可在一个或多个珠扫描图案期间控制或指示激光扫描头160来引导光束165。激光扫描头160包括激光器或激光源161和扫描光学器件162。激光器161产生光束165。沿着珠扫描图案并在每个激光熔覆循环期间，扫描光学器件接收并引导光束165。扫描光学器件可以包括配置为机械地控制镜子移动或使光束165改变方向的多个往复摆动反射镜和步进电机。压电致动器、伺服电机或气动装置也可以用于机械地控制或移动镜子。
激光控制系统101可以在电脑、服务器或诸如计算机数控(CNC)机器的制造用机器上实现，包括用于执行计算机指令的处理器和用于存储可由处理器执行的可执行软件模块的内存。内存包括用于存储信息或由处理器执行的软件模块的永久计算机可读介质。激光控制系统101可以包括珠形成模块110、预清洁模块120、预加热模块130、后加热模块140和数据存储器150。每个模块可以控制光束165在每个珠扫描图案的一部分上。激光控制系统101可以控制步进电机和往复摆动反射镜移动以控制包括光束165的焦斑和路径的光束165。
珠形成模块110可以在珠扫描过程中控制或指示激光扫描头160以引导光束165并可以在每个珠扫描过程中控制原料供应。图2是珠扫描210的示意图。页面表面模拟机器部件50的表面51。珠形成模块110控制或指示激光扫描头160以引导光束165跨过珠扫描长度211。每次引导光束165跨过珠扫描长度211均可以被视为通路。珠扫描210可以包括一个或多个通路。在图2所示的实施方案中，珠扫描210包括多个通路。在图2中，每个通路显示为圆弧，为了便于说明，通路略有偏移。通常珠扫描210的每个通路为线性或在一条直线上。所述直线可以垂直于熔覆方向205。还可以使用其他曲线和回路。通常，珠扫描210的每一个通路在先前一个或多个通路正上方。
光束165使基板或机器部件50的表面熔化并将原料熔覆到机器部件50上，以形成跨过珠扫描长度211的熔珠。完成珠扫描210后，珠形成模块110可以控制或指示激光扫描头160以引导光束165沿熔覆方向205移动，并进行后续珠扫描以形成下一个熔珠，其可以邻近先前的熔珠。可以继续引导光束165在熔覆方向205上沿着表面51向前，以进行激光熔覆循环中的每一次珠扫描。
在珠扫描210过程中，原料供应可以与光束165的运动相一致。原料可以以粉末状材料、丝等进行供应。原料或熔覆材料在组成上可以与基板相似或可为表面硬化工具钢材料诸如4140、4340或其他类似材料，但是本发明不局限于此。
预清洁模块120可以在预清洁扫描220过程中控制或指示激光扫描头160引导光束165。图3是珠扫描210和预清洁扫描220的示意图。类似于图2，页面表面模拟机器部件50的表面51。图3所示的珠扫描210与图2所示的珠扫描210相同。预清洁模块120控制或指示激光扫描头160引导光束165跨过预清洁扫描长度221。预清洁扫描长度221可以等于珠扫描长度211。每次引导光束165跨过预清洁扫描长度221均可以被视为一个通路。预清洁扫描220可以包括一个或多个通路。在图3所示的实施例中，预清洁扫描220包括单个通路。预清洁扫描220的通路被示为一个圆弧，且预清洁扫描220通常为线性或一条直线。所述直线可以垂直于熔覆方向205。还可以使用其他曲线和回路。通常，预清洁扫描220的每一个通路是在先前一个或多个通路正上方。
预清洁扫描220可以沿熔覆方向205在珠扫描210之前与珠扫描210偏离预清洁扫描距离222。预清洁扫描220通常在珠扫描210之前。预清洁模块120可以控制或指示激光扫描头160将光束165沿预清洁偏离路径224(虚线所示)引导到预清洁扫描220的位置和从预清洁扫描220的位置引导。到预清洁扫描220和自预清洁扫描220的预清洁偏离路径224可以发生在珠扫描长度211的任一端处并且可以均发生在珠扫描长度211的相同端上。光束165的功率可能被减小或光束165在沿预清洁偏离路径224行进时可能被脉冲断路。
在与珠扫描210相距预扫清洁扫描距离处执行的预清洁扫描220可以发生在珠扫描210之前、之后或可以与珠扫描210交织发生。例如，珠扫描210的第一数个通路可以在预清洁扫描220之前执行，且珠扫描210的第二数个通路可以在预清洁扫描220之后执行。预清洁扫描220期间的光束165的功率或强度可以与珠扫描210期间的光束165的功率或强度相同或不同。类似地，光束165针对预清洁扫描220行进的速度可以与光束165的针对珠扫描210行进的速度相同或不同。
预加热模块130可以控制或指示激光扫描头160在预加热扫描230期间引导光束165。图4是珠扫描210和预加热扫描230的示意图。类似于图2，页面表面模拟机械部件50的表面51。图4中说明的珠扫描210与图2中说明的珠扫描210相同。预加热模块130控制或指示激光扫描头160将光束165引导跨过预加热扫描长度231。预加热扫描长度231可以等于珠扫描长度211。每次将光束165引导跨过预加热扫描长度231均可以被视为通路。预加热扫描230可以包括一个或多个通路。在图4中说明的实施例中，预加热扫描230包括三个通路。虽然预加热扫描230的通路被示为(为了说明)稍许偏离的圆弧，但是预加热扫描230通常为线性的或直线。直线可以垂直于熔覆方向205。还可以使用其他曲线和回路。一般来说，预加热扫描230的每一个通路是在先前(若干)通路正上方。
预加热扫描230可以沿熔覆方向205在珠扫描210之前与珠扫描210偏离预加热扫描距离232。预加热扫描230大体上在珠扫描210之前。预加热模块130可以控制或指示激光扫描头160将光束165沿预加热偏离路径234(虚线所示)引导到预加热扫描230的位置和从预加热扫描230的位置引导。相距预加热扫描230的预加热偏离路径234可以发生在珠扫描长度211的任一端处并且可以均发生在珠扫描长度211的相同端上。光束165的功率可以减小或光束165可以在沿预加热偏离路径234行进时被脉冲断路。
在与珠扫描210相距预加热扫描距离处执行的预加热扫描230可以发生在珠扫描210之前、之后或可以与珠扫描210交织发生。例如，珠扫描210的第一数个通路可以在预加热扫描230之前执行，且珠扫描210的第二数个通路可以在预加热扫描230之后执行。光束165在预加热扫描230期间的功率或强度可以与光束165在珠扫描210期间的功率或强度相同或不同。类似地，光束165针对预加热扫描230行进的速度可以与光束165针对珠扫描210行进的速度相同或不同。
后加热模块140可以控制或指示激光扫描头160在后加热扫描240期间引导光束165。图5是珠扫描210和后加热扫描240的示意图。类似于图2，页面表面模拟机械部件50的表面51。图5中说明的珠扫描210与图2中说明的珠扫描210相同。后加热模块140控制或指示激光扫描头160引导光束165跨过后加热扫描长度241。后加热扫描长度241可以等于珠扫描长度211。每次将光束165引导跨过后加热扫描长度241均可以被视为通路。后加热扫描240可以包括一个或多个通路。在图5中说明的实施例中，后加热扫描240包括三个通路。虽然后加热扫描240的通路被示为(为了说明)稍许偏离的圆弧，但是后加热扫描240通常为线性的或直线。直线可以垂直于熔覆方向205。还可以使用其他曲线和回路。一般来说，后加热扫描240的每一个通路是在先前(若干)通路正上方。
后加热扫描240可以沿与熔覆方向205相反的方向在珠扫描210之后与珠扫描210偏离后加热扫描距离242。后加热扫描240通常在珠扫描210之后。后加热模块140可以控制或指示激光扫描头160引导光束165沿后加热偏离路径244(虚线所示)往返后加热扫描240的位置。往返后加热扫描240的后加热偏离路径244可以发生在珠扫描长度211的任一端处，可以均发生在珠扫描长度211的同一端。当沿后加热偏离路径244行进时，可以减小光束165的功率或可以脉冲断路光束165。
在与珠扫描210相距后加热扫描距离242处进行的后加热扫描240可以发生在珠扫描210之前、之后或可以与珠扫描210交织。例如，在后加热扫描240之前可以进行珠扫描210的第一程数，在后加热扫描240之后可以进行珠扫描210的第二程数。在后加热扫描240期间的光束165的功率或强度可以与在珠扫描210期间的光束165的功率或强度相同或不同。类似地，针对后加热扫描240光束165行进的速度可以与针对珠扫描210光束165行进的速度相同或不同。
激光控制系统101可以包括上述模块的任何组合，在珠扫描210、预清洁扫描220、预加热扫描230和后加热扫描240的任何组合期间可以控制或指示激光扫描头160引导光束165。珠扫描210、预清洁扫描220、预加热扫描230和后加热扫描240的任何组合可以组合为在激光熔覆循环中可以重复的珠扫描图案。图6是包括图2的珠扫描210、图3的预清洁扫描220、图4的预加热扫描230和图5的后加热扫描240的珠扫描图案600的示意图。扫描可以任何顺序执行，可以交织。取决于其中进行每一个扫描的顺序，预清洁偏离路径224、预加热偏离路径234和后加热偏离路径244各自可以经修改行进到珠扫描图案内的任一个其他扫描或离开珠扫描图案内的任一个其他扫描。
虽然熔覆方向205或熔覆路径例示为图2-6中的直线，熔覆路径可以包括诸如Z字形和圆形路径的路径。
激光熔覆系统100还可以包括数据存储器150。数据存储器150可以包括每一个包括珠扫描模图案、珠扫描、预清洁扫描、预加热扫描和后加热扫描的激光熔覆循环的数据。这种数据可以包括尤其扫描长度、距离和路径。
工业实用性
诸如凸轮轴、曲轴、泵轴、齿轮、密封件的机械部件和其他高性能应用可能经受相对苛刻的条件，在运行中导致对机械部件的各种形式的磨损和/或损坏。在使用之前可以将硬涂层施加于机械部件的表面来增加机械部件的服务时间。在改造过程中还可以重建或重新涂覆机械部件以进一步增加机械部件的服务时间。
图7在用于将一个或多个材料层施加到机械部件50的激光熔覆过程中所使用的激光熔覆循环的方法的流程图。所述方法的各个步骤可由图1的激光熔覆系统100来执行。所述方法可以包括框710中在对机械部件50的表面51的珠扫描诸如图2的珠扫描210期间通过引导光束165来形成熔覆材料的熔珠。熔珠的材料包括熔覆材料或进料。在珠扫描期间，珠形成模块110可以控制或确定尤其光束165的程数、光束165的强度、光束165的宽度、珠扫描的位置和光束165的速度。
所述方法还可以包括框720中在预清洁扫描诸如图3的预清洁扫描220期间通过引导光束165预清洁表面51。预清洁扫描是在珠扫描之前清洁机械部件50的表面51或基板并且使机械部件50的表面51或基板准备好用于后续珠扫描和接收后续珠。
由诸如铸铁的低廉材料制成的机械部件在表面可能包括杂质诸如石墨，可能对热变化敏感。类似地，先前形成的珠在表面处可能包括熔渣和杂质。在表面形成珠之前预清洁表面可以从表面去除熔渣和杂质并且可以通过防止或降低当杂质存在于基质的表面上时可能形成的多孔性来改进珠与基板或与先前珠的接合质量。在预清洁扫描期间预清洁模块120可以控制或确定尤其光束165的程数、光束165的强度、光束165的宽度、包括预清洁扫描距离的预清洁扫描的位置和光束165的速度。
所述方法还可以包括框730中的在预加热扫描诸如图4的预加热扫描230期间通过引导光束来预加热表面51。预加热扫描是在珠扫描之前预加热机械部件50的表面51或基板并且使机械部件50的表面51或基板准备好用于后续珠扫描和接收后续珠。
熔覆材料可能经过瑕疵形成，诸如破裂、多孔性和其他微观结构瑕疵。一般来说，所施加的材料的硬度增加会增加材料对这些微观结构瑕疵的敏感性。具有高于RockwellC45、RockwellC48或RockwellC50的硬度的机械部件尤其可能经受这些瑕疵。瑕疵可能由机械部件或先前所使用的珠和当前的熔覆材料的珠的表面温度之间的差所造成。
预加热扫描可配置为控制熔覆材料的熔珠和与熔覆材料的熔珠接触的表面的部分之间的温差。在形成熔覆材料的熔珠前，预加热表面51可通过在那个位置形成熔珠前增加表面51或先前使用的珠的温度来减小或控制温差。减小温差可减少或阻止缺陷诸如开裂形成。在预加热扫描期间预加热模块130可以控制或确定尤其光束165的程数、光束165的强度、光束165的宽度、包括预加热扫描距离的预加热扫描的位置和光束165的速度。
该方法还可包括框740中的在后加热扫描例如图4中的后加热扫描240期间通过引导光束后加热先前形成的珠。后加热扫描在珠扫描后部或之后以再加热在先前的珠扫描期间所形成的珠。
当珠冷却过快时，机器部件中也可能产生缺陷，诸如开裂、多孔性和其它微观结构缺陷，尤其对于具有高于RockwellC45、RockwellC48或RockwellC50的硬度的机器部件。
后加热扫描可配置成控制熔覆材料的熔珠或先前形成的熔覆材料的珠粒的冷却期。进行后加热扫描和传送光束返回珠上方可以通过降低珠的冷却速度来减少缺陷形成。在后加热扫描期间，后加热模块140可控制或确定尤其光束165的程数、光束165的强度、光束165的宽度、包括后加热扫描距离的后加热扫描的位置和光束165的速度。
预清洁、预加热和后加热扫描各自可视为二次扫描，各自偏离珠扫描预定距离。每个二次扫描的预定距离可以取决于相同位置处的二次扫描与珠扫描之间所需的时间、所需的温差和所需的珠的冷却期。每个二次扫描沿着表面51或表面的一部分进行。通过激光熔覆循环引导光束，其通常在熔覆方向上移动沿着机器部件50的表面51形成多个熔覆材料的珠。
组合激光熔覆循环中的二次扫描、预清洁、预加热和后加热还可减少熔覆材料的缺陷形成，尤其针对具有高于RockwellC55或在RockwellC55-60之间的硬度的机器部件或材料。预加热和后加热的组合也可导致效率增益。预加热扫描和后加热扫描可以降低在珠到珠上应用期间所形成的峰值和谷值，其可导致更平滑的熔覆区域和改善的材料效率。
当将熔覆材料层或珠施加于机器部件50时，利用框710、框720、框730和框740的多种组合可以进行多个珠扫描图案。例如，在进行包括珠扫描的珠扫描图案之前，可以进行包括预清洁扫描和/或预加热扫描的多个珠扫描图案或珠扫描图案的一部分，以便在激光熔覆过程的最初起始点预清洁/预加热表面51。在珠扫描之前进行预清洁和预加热扫描，在珠扫描之后进行后加热扫描。
在一个实施方案中，多个珠扫描图案包括珠扫描和预清洁扫描。在另一个实施方案中，多个珠扫描图案还包括至少一种预加热扫描。在另一个实施方案中，多个珠扫描图案还包括至少一种后加热扫描。例如，沿着整个循环路径的激光熔覆过程可能在表面上形成的第一个珠与最后一个珠之间的位置处发生开裂。因此，在此实施例中进行的大部分珠扫描图案可以包括珠扫描和预清洁扫描，但是在熔覆过程即将结束处进行的一个或多个珠扫描图案还可以包括在形成邻近第一个珠的最后一个珠粒之前预加热第一个珠的预加热扫描。
使用具有扫描光学器件162的激光扫描头160可以无需或限制移动激光扫描头160或工件以移动光束，降低了激光熔覆过程的设备需求。当激光扫描头160保持固定时，通过激光扫描头160的扫描光学器件162可以控制光束165。在一些实施方案中，激光扫描头160可以在熔覆方向205上向前移动以输送原料同时进行各种扫描。在激光熔覆过程期间降低设备需求以及使用单光束165还可以减少系统功率需求。
熔覆、预清洁、预加热和后加热扫描各自可以需要不同的能量水平。可以通过改变光束165的功率水平，改变光束尺寸，通过扫描产生脉冲光束165或通过其任何组合达到每次扫描的能量水平。在扫描期间还可以改变光束165的功率水平以克服某些部件的几何形状或使熔覆珠成型。
当进行预清洁扫描、预加热扫描和后加热扫描时，扫描光学器件162能够形成30毫米值50毫米宽的光束165并且可以足够快速地移动光束165以保持基板区域熔融，形成珠。当进行预清洁扫描、预加热扫描和后加热扫描时，机械地移动激光头或相对于激光头机械地移动基板不能快到足以保持基板的区域熔融。
当在扫描中执行多个通路时或当光束改变方向时，在对于下一个通路加速恢复之前，光束165的速度可以在返回点减速到零。光束165的能量在返回点可以为最大值，并且在返回点处可以使机械部件深度熔化。光束165的移动或扫描运动可以调制为降低光束165在返回点的能量和其作用。可以通过发电机发射的信号来进行调制。信号可具有不同的波型，包括尤其正弦型的波型和三角形的波型。
本领域技术人员应当明白，与本文所示的实施例相关的所描述的各种说明性逻辑块、模块和算法步骤可实施为电子硬件、计算机软件或两者的组合。为了清晰地说明硬件和软件的这种可互换性，在上文中就其功能通常已经描述了各种说明性部件、块、模块和步骤。这种功能是否实施为硬件还是软件取决于施加于整个系统的设计约束。对于每一个特定应用，本领域技术人员可以以不同方式实施已描述的功能，但是这种实施决策不应该被理解为导致与本发明的范围的偏离。另外，在模块、块或步骤内的功能分组是为了便于描述。在不偏离本发明的情况下，可以移动来自一个模块或块的具体功能或步骤。
可以用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其他可编程逻辑装置、分立栅或晶体管逻辑、分立硬件部件或设计执行本文所述功能的它们的任意组合来实施或执行与本文公开的实施例相关的描述的各种说明性逻辑块和模块。通用处理器可为微处理器，但是在替代方案中，处理器可以为任何处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以实施为计算装置的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、连同DSP芯的一个或多个微处理器或任何其他这样的配置。
与本文公开的实施例相关的描述的方法或算法的步骤可在硬件中、在由处理器(例如，计算机)执行的软件模块中或在两者的组合中直接体现。软件模块可存在于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM或任何其他形式的存储介质中。示例性存储介质可耦合到处理器上，使得处理器可从存储介质中读取信息，并向存储介质中写入信息。在替代方案中，存储介质对于处理器可以是不可或缺的。处理器和存储介质可存在于ASIC中。
提供了所公开的实施例的上述描述以使本领域技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的各种修改，对本领域技术人员来说将是显而易见的，且本文描述的一般原理可在不偏离本发明的精神和范围的情况下应用于其他实施方案。因此，应当理解的是，本文所呈现的描述和附图代表本发明当前优选的实施方案，因此代表由本发明广泛预期的主题。还应当理解的是，本发明的范围完全涵盖对于本领域技术人员来说可能变得显而易见的其他实施方案，因此本发明的范围相应地仅由所附的权利要求书来界定。

Claims (10)

1.一种使用具有激光扫描光学器件(162)的激光扫描头(160)将材料激光熔覆到机械部件(50)的表面(51)的方法，所述方法包括：
在对所述机械部件(50)的珠扫描(210)期间，通过用所述激光扫描光学器件(162)引导光束(165)形成熔覆材料的熔珠；以及
在对所述机械部件(50)的二次扫描期间，用所述激光扫描光学器件(162)引导所述光束(165)，所述二次扫描在所述机械部件(50)上与所述珠扫描(210)偏离预定距离。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述二次扫描是在所述珠扫描(210)之前进行的清洁并使所述表面(51)准备好接收后续珠的预清洁扫描(220)。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述二次扫描是在所述珠扫描(210)之前进行的预加热并使所述表面(51)转备好接收后续珠的预加热扫描(230)。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述二次扫描是在所述珠扫描(210)之后的再加热先前所形成的珠的后加热扫描(240)。
5.根据权利要求2所述的方法，其还包括在所述珠扫描(210)之前的预加热扫描(230)期间，通过引导所述光束(165)预加热所述表面(51)以使所述表面(51)准备好接收后续珠。
6.根据权利要求5所述的方法，其还包括在所述珠扫描(210)之后的后加热扫描(240)期间，通过引导所述光束(165)后加热先前形成的珠。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述预清洁扫描(220)与所述珠扫描(210)偏离第一距离(222)，所述预加热扫描(230)与所述珠扫描(210)偏离第二距离(232)，所述后加热扫描(240)与所述珠扫描(210)偏离第三距离(242)。
8.一种用于将材料熔覆至机械部件(50)的表面(51)的激光熔覆系统(100)，所述激光熔覆系统(100)包括：
激光扫描头(160)，其包括：
激光源(161)，其产生光束(165)，和
激光扫描光学器件(162)，其接收并引导所述光束(165)；
激光控制系统(101)，其包括：
处理器，
珠形成模块(110)，其配置成在珠扫描(210)期间用所述激光扫描光学器件(162)控制所述激光扫描头(160)引导所述光束(165)在所述机械部件(50)的所述表面(51)上形成熔覆材料的熔珠，和
预清洁模块(120)，其配置成在预清洁扫描(220)期间用所述激光扫描光学器件(162)控制所述激光扫描头(160)引导所述光束(165)在后续珠扫描(210)之前从所述表面(51)去除杂质。
9.根据权利要求8所述的激光熔覆系统(100)，其中，所述激光控制系统(101)还包括预加热模块(230)，所述预加热模块(230)配置成在预加热扫描(230)期间用所述激光扫描光学器件(162)控制所述激光扫描头(160)引导所述光束(165)以控制熔覆材料珠和所述机械部件(50)的所述表面(51)之间的温差。
10.根据权利要求8-9中任一项所述的激光熔覆系统(100)，其中，所述激光控制系统(101)还包括后加热模块(240)，所述后加热模块(240)配置成在后加热扫描(240)期间用所述激光扫描光学器件(162)控制所述激光扫描头(160)引导所述光束(165)以控制施加于所述机械部件(50)的所述表面(51)的每个熔覆材料珠的冷却期。
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