激光熔覆成形技术是一种以激光为能量源,采用同轴送粉方式,在基体上逐层熔覆材料粉末,从而生成立体金属工件的新型成形技术。该技术具有热输入量少、工件强度高、材料消耗小等优点,已被广泛应用于航空航天、汽车船舶和机械模具制造等领域。在激光熔覆成形过程中,熔池的温度及其分布影响着成形工件的机械性能和成形质量,对熔池表面温度场的检测是实现其实时反馈控制的研究重点。由于熔池温度高、亮度强、尺寸小、热过程复杂等原因,给熔池表面温度场的检测带来了很大困难。针对激光熔覆成形中熔池表面温度场难以测量和CCD比色测温得到的熔池温度场不够清晰、准确等问题,本文搭建了同轴彩色CCD测温和侧装红外测温仪测温两种非接触式测温系统。通过改进实验方法,选取CCD、镜头、滤波片等硬件,优化熔覆参数、拍摄参数、RB增益等实验参数以及修正主要实验误差,使CCD比色测温系统不仅可以拍得清晰、稳定的熔池表面图像,还可以用所开发的软件对拍得熔池图像进行处理和计算,得到熔池表面的温度场。使用红外测温系统对熔池表面不同区域进行检测,得到了与CCD测温结果相吻合的熔池表面温度分布,验证了CCD比色测温的可行性,也说明本文搭建的同轴测温平台是实用、可靠的。通过测温实验,本文得到了熔池表面温度场以及熔池的温度分布、几何参数随激光功率、熔覆层数的变化规律,为以后实现激光熔覆成形系统的实时反馈控制打下坚实的基础。