利用激光成型技术制备了Fe基合金样品,研究了激光扫描速度对成型的Fe基合金组织与晶化行为的影响。结果表明,在一定激光功率下,随着扫描速度的增大,熔化区和热影响区内均发生了大面积的晶化,熔化区内的析出相的形貌和尺寸未发生明显的变化,而热影响区内的析出相的尺寸不断减小。采用Marc有限元软件模拟了激光快速成型过程,得到了各扫描速度下合金的熔化区和热影响区内的热循环曲线,分析了Fe基合金未能获得非晶相的原因。

金属板料激光热应力弯曲成形是一种新型非接触式、无模和无外力、且无回弹的高度柔性成形技术，以室温下难变形的航空用TC4钛合金板料作为研究对象，采用大功率CO2激光加工设备，从影响板料激光弯曲成形的相关工艺参数和板料几何尺寸角度出发，进行了较为系统的试验研究，并对激光热源辐射扫描对板料显微组织的影响进行了分析。试验结果表明，不同厚度的TC4钛合金板料其激光热应力弯曲成形角度均随激光功率和扫描次数的增加、扫描速度和激光光斑直径的减小而增大。随着板料宽度的增大，2 mm和3 mm厚度的板料其激光热应力弯曲成形角度分别呈减小和增大的趋势。一定程度上，累积能量密度的增大才能诱发产生较大的弯曲成形角度，但累积能量密度的选择需兼顾板料表面质量和弯曲成形效率。激光热辐射对板料扫描区域的组织产生一定程度的影响，TC4钛合金板料激光扫描中心区域组织呈现多种形态。

通过改变激光功率、扫描速度、光斑直径、扫描次数及板料宽度对2 mm厚度的AISI304不锈钢板料进行激光热应力弯曲试验, 分析了各工艺参数对弯曲角度的影响规律, 对工件表面烧蚀情况进行评价, 并对板料金相组织进行观察分析。试验结果表明: 在试验参数范围内激光扫描次数、光斑直径、扫描速度和板料宽度对弯曲角度呈近似线性规律, 而激光功率对弯曲角度的影响不呈线性规律; 较大的面能量密度产生较大的弯曲角度。可通过工艺参数的合理组合在保证板料表面质量的前提下采用较大的面能量密度进行扫描以提高弯曲变形的效率。以上研究为精确控制板料激光弯曲成形奠定基础。