在激光熔覆过程中，影响熔覆层形貌和尺寸的参数主要有激光功率密度、送粉速率、激光扫描速度和保护气流速等，这些参数的相互耦合作用下，可得到不同形貌和微观组织，由于参数较多，为了研究方便，固定其他参数不变，针对激光功率密度对熔覆层的影响进行了研究。
为考察高功率半导体激光熔覆系统下，其主要工艺参数之一---激光功率密度对熔覆层外观尺寸的影响，以获得外观成形及质量良好的熔覆层，有必要对熔覆层截面的相关尺寸，即熔覆层宽度W、熔覆层高度H以及基材的熔化深度h等进行精确的测量。试验采用AxioVision LE图像软件进行熔覆层相关尺寸的测量。
表4-2是激光熔覆参数，通过调节反馈系统中的设定尺寸（Size setpoint）参数来控制激光输出功率，其他参数不变。
表4-2 激光熔覆参数（激光斑点2.0mm×3.3mm）
图4-5是在不同功率密度获得的熔覆层的横截面宏观形貌。从熔覆层的横截面可以看出，在其他参数不变的情况下，功率密度越高，熔覆层的厚度越大，熔覆层的宽度也会增加，其统计结果如图4-6所示。结合显微镜的横截面形貌可以得到，随着激光功率的增大，熔覆层的宽度和基材的熔化深度均呈现逐渐增大的趋势。因此可以得出，在其他工艺参数一定的情况下，激光功率密度的大小将直接影响激光熔覆时热输入量的大小，激光功率密度越大，单位面积单位时间内能量的输入越大，粉末以及基材的熔化量也就越多，这就导致了熔覆层的宽度、高度以及基材熔化深度的增大。
图4-5 样品1、2、3、4#横截面宏观形貌
（a）273.79W/mm2（b）314.85W/mm2（c）333.18W/mm2 （d）348.48W/mm2
图4-6 激光功率密度对宽度、高度和熔深的影响
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