图6-23所示为激光熔覆修复的齿轮轴，修复过程中采用与声弹系数标定实验相同的工艺参数，熔覆层材料为Fe314，厚度为1.2mm。采用表面超声波检测熔覆层表面应力。超声波的传播方向分别平行（X方向）、垂直（Y方向）于激光扫描方向（见图6-23中箭头所示方向），沿着这两个方向检测熔覆层中的残余应力。分别检测四个轮齿不同位置处平行于激光扫描方向的残余应力，为了减小表面粗糙度对检测结果的影响，实验前对激光熔覆层表面进行打磨处理。

图6-23 激光熔覆修复的齿轮轴

采集四个检测位置处互相垂直的两个方向上的表面波信号，以声弹系数标定实验中采集到的参考信号为基准信号，采用广义相关倒频谱分析方法，获得不同位置处表面波传播的相对时差。将相对时差结果代入式（6-10）计算涂层应力（σ₂₂=0），计算结果见表6-5。

表6-5 表面超声应力检测结果

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采用激光全息小孔法检测上述四个位置处的应力值及其性质。结果见表6-6。

表6-6 激光全息小孔法应力检测结果

由上述检测结果可以看出，Fe314激光熔覆层表面残余应力为拉应力，平行于激光扫描方向的拉应力稍大于垂直于激光扫描方向的拉应力，两种检测方法的最大相对误差为7.5%。因此，采用表面超声波技术可以实现Fe314激光熔覆层残余应力的评价，并且误差保持在可接受范围之内。