农机触土部件作业过程中磨损是主要失效形式，对其表面涂覆高硬/耐磨涂层被认为是提高触土部件耐磨性与使用寿命的主要手段。激光熔覆技术作为一种先进表面技术，在强化触土部件方面具有很大潜力。然而，对于旋耕刀、犁铧等这类具有复杂曲面结构的典型触土部件的表面激光熔覆及其曲面涂层中的熔覆残余应力研究仍相对不足。因此，本研究针对旋耕刀这一典型触土部件，首先对其三维模型生成点云数据，分别生成与刃面成0°、45°与90°的三种熔覆路径。采用Ni基自熔合金-金刚石复合材料作为强化涂层材料进行激光熔覆，以润湿角与稀释率为指标，响应曲面优化获得激光功率1000-1200W，扫描速度8-10mm/s的激光熔覆工艺窗口，并根据三种熔覆路径在旋耕刀表面制备复合材料涂层。通过热-力耦合模拟与残余应力实验，发现相同熔覆路径中随曲率增加，涂层残余应力以拉应力为主，呈先上升后下降的趋势，曲率最大接近1/100时残余应力达到峰值；此外，在热积累的作用下，45°与90°的熔覆路径涂层残余应力显著增加，0°路径涂层残余应力较其下降约20%。本研究不仅为制备高成形性、低残余应力触土部件激光熔覆涂层提供了工艺与理论基础，也为更广泛的复杂结构零件激光熔覆强化、修复与再制造提供了新途径。
 

旋耕刀，激光熔覆，熔覆路径，残余应力