为了对35CrMo电机主轴激光熔覆铁基合金与镍基合金涂层进行对比研究, 利用 CO2激光在35CrMo电机主轴表面制备3540铁基和Ni00镍基合金改性涂层, 在初步满足工程应用的前提下, 对两种材料改性涂层横截面横向和纵向上的硬度进行测试, 并通过配备腐蚀液对其进行了金相研究。结果表明,在熔覆区和熔合区交界处附近, 两种熔覆材料的显微硬度差别不大, 均为640HV左右, 都能满足工程应用;两种涂层材料的耐腐蚀性均较基体材料强, 激光熔覆区域、熔合区的显微组织差异明显, 晶粒的尺寸逐渐变小, 且镍基材料的耐腐蚀更强。综合比较而言, 选择Ni00熔覆材料较3540材料更能满足工程应用。

在铝合金激光搭接焊中，镁元素烧损将大大降低焊缝的抗拉强度。为了消除铝合金激光搭接焊中镁元素的烧损对焊接接头的负面影响，采用在铝合金激光焊接接头中填加镁粉的方法，研究焊接速率对镁元素烧损的影响。实验中，测量了焊缝中镁元素在垂直和水平方向的分布，并对焊接接头抗拉强度进行了测试；分析了焊接接头中镁含量和抗拉强度之间的关系，比较了填镁量不同时各焊接接头的抗拉强度。结果表明，镁元素的烧损极大地影响了焊缝的抗拉强度，在激光焊接中填镁能有效地提高焊缝的抗拉强度；相比没填镁，填镁的焊接接头抗拉强度最大改善可以达到3606%；当焊缝中镁元素的质量分数大约是0026时,抗拉强度强度达到最大值。这为改善铝合金激光焊接接头强度提供了新的理论依据和方法。

为了研究铝合金激光焊接过程中镁元素的蒸发烧损, 采用特殊设计的实验装置采集了激光深熔焊接5052铝合金过程中孔内等离子体的光谱信号, 并用电子探针显微分析仪检测了焊缝中的镁元素。发现激光焊接工艺参量对工件表面的镁元素等离子体信号强度的影响很大, 小孔中各位置的光谱强度是变化的, 在小孔的径向方向MgⅠ的相对强度逐渐减小, 而在小孔的深度方向先增加后降低; 焊缝区镁元素含量的变化趋势与光谱强度的变化趋势相反。结果表明, 采用光谱仪能够监测激光焊接铝合金过程中镁元素的烧损; 小孔中不同位置处镁元素的烧损主要由各位置吸收的激光能量决定, 材料吸收的激光能量越高, 镁元素的烧损越大。