利用大功率激光在1Cr18Ni9Ti表面熔覆NiCrBSi涂层，采用SEM、EDS和MM2000磨损试验机研究了不同激光功率下熔覆层的显微组织、成分及磨损特性。结果表明，熔覆层由熔覆区和结合区两部分组成，熔覆区主要有γ-(Ni,Fe)、CrB等多种相结构，呈现出树枝晶、不规则颗粒状、针状及共晶形式等多种形貌。结合区为细小柱状晶，激光功率增大，稀释率增大。熔覆层的磨损为磨粒磨损和粘着磨损共同作用的结果，磨损率分布在(2.2~2.6)×10-5 mm3/m.N之间，平均摩擦系数为0.52。激光功率增加，耐磨性下降。EDS分析表明主要元素Ni、Fe、Cr、Si在熔覆层中均匀分布。高功率激光熔覆层中，Fe含量所占比重明显增加。

对激光熔覆修复表面带铬层的TC2钛合金构件进行了研究。结果表明,熔覆修复层的显微组织从界面往上依次由平面晶、细晶层和中部细小的树枝晶构成,主要元素Ni和Cr在截面内均匀分布,原有Cr层与熔覆层内的Cr元素呈连续状,构件修复区以外的铬层与基体的结合未受激光熔覆的影响。熔覆层具有较高的平均硬度,其中双层熔覆的修复层具有较小的过渡区,其参数组合是比较适宜的。

采用含有Ti,Al,Nb,Cr,C元素的混合金属粉末，以激光熔覆的方法在Ti-6Al-4V合金基材上制备了钛铝化物基原位合成碳化物增强复合涂层，分析了涂层的成形、组织组成、成分分布、相结构组成以及显微硬度分布等显微结构特征。所制备的涂层组织细小均匀，其显微结构特征可以描述为：等轴γ-TiAl＋层片(γ-TiAl/α2-Ti3Al)＋碳化物增强相，其中，等轴的γ-TiAl晶粒尺寸在微米量级，γ-TiAl/α2-Ti3Al 层片间距在500 nm以下，碳化物增强相在涂层内部均匀分布，呈微米级的短棒状形态。

利用激光熔覆成形技术制备出平整无变形的镍基合金样品,对显微组织中的层生长模式、晶粒生长模式,重熔情况以及一些缺陷等凝固组织的特征进行了详细分析.结果表明层的形状主要取决于激光功率和粉末熔化状况,显微组织以细长的柱状晶为主.为使层与层之间具有良好的冶金结合,每层的重熔区域必须保持一定的厚度.激光功率过低时组织中易形成气孔,而成形件的卷曲现象可以通过预热等方法加以解决.

激光冲击处理(又称激光喷丸)技术是利用强脉冲激光致的压力冲击波在金属材料表层产生应变硬化的一种新型表面强化技术.本文介绍了激光冲击处理技术的特点,分析了国内外最新发展状况,特别是LLNL、MIC、GE等公司应用激光冲击强化涡轮发动机零件的工艺.

采用2.5 mm厚的铝合金LYl2(2024)T62、1.5 mm厚高强钢以及1.7 mm厚高温合金薄板制作成紧凑拉伸试件,对预制裂纹延长线进行三次搭接(光斑直径6 mm)激光冲击处理,进行裂纹扩展速率试验并与未处理的试件进行对比,由于激光冲击处理产生的强化效应在裂纹扩展路径上存在区域差别,所以裂纹扩展速率无法进行Paris公式拟合,但在整体上能大大降低裂纹扩展速率.

采用1420铝锂合金板材制作成中心圆孔疲劳试件和金相试件进行激光冲击处理,通过冲击区外观电镜扫描、疲劳实验和显微硬度测试,结果发现,经激光冲击处理后,铝锂合金表面没有受强脉冲激光和冲击波的破坏,而显微硬度明显提高,疲劳性能大幅度改善,激光冲击处理后的强化区与光斑相当,深度约为1 mm.

激光直接烧结成形技术是在激光熔覆技术和快速原型及制造技术的基础上发展起来的一项先进的制造技术,其发展趋势是直接制造金属零件.本文采用Ni基和Co基合金粉末进行了激光烧结实验,利用激光烧结直接成形工艺进行了单道烧结试验,研究了不同工艺参数对成形性和表面质量的影响规律,同时使用SEM分析了单道涂覆层的组织特征,并得出获得致密组织较为理想的激光烧结工艺参数.