船用柴油机作为船舰的核心动力装备，其工作环境极为恶劣，内表面高燃烧温度以及循环变化的高低温、外表面的电化学腐蚀带来的腐蚀、裂纹等失效形式会严重影响柴油机关重件的使用寿命和可靠性。本项目将基于激光熔覆技术，实现增材过程熔池监控的闭环控制，并以增材试样为研究对象，开展原位减材加工工艺试验，阐述增材高温合金的材料去除和加工表面创成机理，以探究增材后样件的最优减材工艺参数，最终实现船用柴油机关重件的复用，提高船用柴油机使用效率。

本项目将面向远洋航行过程中船用柴油机装备故障件的海上维修需求，目标为以增材718高温镍基合金试样件为研究对象，开展船用柴油机典型故障件试样级修复可行性分析及流程设计、柴油机典型故障件快速修复方案设计与验证，提升柴油机装备的海上伴随维修保障能力。针对以上目标，本项目的研究内容包括以下四个方面：增材件切削参数工艺研究、增材制造熔池监控与闭环控制系统、增材制造熔覆层组织预测与缺陷在线识别、增材件微锻工艺研究。

揭示增材高温合金的材料去除和加工表面创成机理，获得增材高温合金的最优切削参数组合，形成实验报告一份；获得高致密性、高强韧性的增材高温合金，形成工艺报告一份；以激光功率为调控对象，将熔池像素面积作为反馈变量，建立激光熔覆工艺闭环控制系统，采用PID控制算法，实时、自适应地调整激光功率，实现激光熔覆工艺参数自适应成形加工；针对激光熔覆增材制造过程，开展熔池监测以及熔覆层组织预测，形成增材制造过程中组织结构预测方法。