采用选区激光熔化技术制备了VNbMoTaW难熔高熵合金，研究了激光工艺参数对VNbMoTaW难熔高熵合金试样的表面成形质量、微观组织和力学性能的影响。结果表明，当采用较高的功率和较低的扫描速度时，可有效改善VNbMoTaW试样表面质量，其中孔隙和裂纹是选区激光熔化技术制备VNbMoTaW难熔高熵合金的主要缺陷。VNbMoTaW难熔高熵合金组织主要由柱状晶和胞状晶组成，底部和中心大多为柱状晶，而熔池的两侧及顶部主要为胞状晶。VNbMoTaW的最高极限抗压强度可达2154 MPa，相比电弧熔炼方式制备的合金强度提高了69.6%。

小口径金属圆柱体的缺陷检测是无损检测领域的一个难题。通过有限元方法对金属圆柱中横波传播特性以及与缺陷作用机理进行数值模拟。探究了横波的方向性变化、圆孔缺陷半径对横波传播影响、不同位置和不同长度的缺陷对横波传播的影响。研究表明横波在传播过程中主要能量范围由15°~36°变为20°~35°，提出了近似正三角形的传播路径并进行验证，发现横波到达表面后发生模态转换，一部分声波以略面纵波的速度沿表面传播；对于圆孔缺陷，圆孔半径在3.4~4.6 mm范围内可通过幅值变化判断孔径信息，半径在4.6~5.8 mm范围内可通过接收时间判断孔径信息；对于不同位置的矩形缺陷，当缺陷进入到横波主要能量范围内，C扫图中出现近似线性的高能量区域，探测角度随着缺陷位置增加而增大，此范围内的缺陷可通过反射信号的探测角度判断位置信息；对于不同长度的矩形缺陷，随着缺陷长度增加，透射波能量减弱并且探测角度减小，呈现出近似线性的能量分布，通过探测透射波到达外表面的角度可判断缺陷长度信息。提出了相应的传播路径和长度计算公式，计算结果得到的误差百分比控制在6.5%以内，验证了该缺陷长度检测方法的有效性。

激光粉末床熔融(Laser Powder Bed Fusion, LPBF)成形工艺的特殊性决定其在生产过程中存在巨大的温度梯度、剧烈的物相变化以及极不稳定的熔池，易使零件产生内部质量缺陷，而这些缺陷会直接影响零件的成形质量和力学性能。从致密度和残余应力两个角度出发，对LPBF成形零件的内部质量缺陷进行分类并对其典型特征、形成机理及其造成的影响进行论述。此外，分别讨论了成形工艺调控方式和新型复合制造调控方式对缺陷的调控作用，其中激光波长和光斑形貌的调整、增减材复合和多能量场复合的调控方式在未来有望成为LPBF成形工艺内部缺陷调控的重要研究方向。

管道运输是石油天然气工业最主要的运输方式之一，因此，对管道的安全监测具有重要意义。采用激光超声可视化技术对弯管道内部的缺陷进行了检测，实验结果表明，激光超声可视化技术可通过缺陷回波动态传播过程直观检测出弯管道内部的缺陷。根据缺陷回波的传播规律分析出缺陷的位置，结果表明，该方法的最大误差为4%。

镜头内部光学元件存在气泡、杂质和划痕等疵病，会严重影响安防镜头光学系统的成像性能。提出了一种新型安防镜头内部镜片疵病的检测方法。在暗场环境下，分别利用背光灯和环形灯对待测镜头进行照射，再使用物方远心镜头成像到高分辨率CMOS探测器，正面拍摄获取待测镜头的疵病图像。测试结果表明，该系统测量安防镜头疵病准确率为98%，对于工业安防镜头的自动化检测及光学仪器的检测具有一定的指导作用。

不同粒径粉末搭配对激光选区熔化成形件的质量起着至关重要的作用。为此,系统研究了IN738合金不同粒径粉末搭配对粉末特性和成形件质量的影响,结果表明,成形粉末流动性随着粗粒径粉末体积分数的增加而增加,当粗细粉末（50%粒径为31~53 μm的粗粉和50%粒径为15~30 μm的细粉）相互搭配时,其粒径分布为D10为15.1 μm、D50为27.9 μm、D90为52.9 μm,成形粉末具有较高的松装密度和振实密度,成形件具有较好的表面粗糙度及较低的孔隙率和裂纹密度,致密度达到99.3%。研究发现,不同粒径粉末搭配制备的打印件裂纹为凝固裂纹,裂纹主要沿着外延生长的〈001〉取向柱状晶晶界分布并扩展。

本文基于激光超声转换技术, 对SF6气体绝缘封闭组合电器(GIS)内部缺陷检测方法进行了研究, 通过沈阳市某区电力局GIS设备运行情况的分析、局部放电的特点、局部放电产生原因的对比及激光超声转换技术特点的分析, 对GIS设备内部缺陷局部放电检测中的传感器布置、检测流程、诊断依据及原则进行分析, 并对该电力局基于超声转换技术诊断GIS内部局放的诊断过程进行了实例分析。结果表明, 采用超声波诊断该间隔开关罐体, 确定信号最大点位置为断路器上法兰以下1/4高度, 此时基于断路器罐体一圈, 稳定局放信号能被诊断到, 信号具有较小幅值, 为5.5 mV, 以此处为基准, 向下的信号和向上信号的幅值衰减趋势明显。在罐体一圈, 稳定局放信号均能诊断, 因此可推断放电源位置不在壳体而是处于中心导体。最后提出了GIS局部放电检测和诊断建议, 为设备检修策略提供参考依据。

航空复合材料内部缺陷的存在严重威胁着飞行安全。以航空碳纤维复合材料层合板为检测对象, 利用激光作为红外热成像检测技术的热激励源, 充分利用激光的远距离精准加热、高功率密度等优点, 实现对复合材料内部分层缺陷的定位检测。利用激光红外热成像技术对缺陷试件和参考试件进行多次差动检测, 并且依据试件与热像仪的空间位置关系, 选择温差最大时刻计算内部分层缺陷的直径。实验结果表明: 激光红外热成像技术可有效检测航空碳纤维复合材料内部分层缺陷。同时, 首次使用的差动式激光红外方法可有效消除激光能量分布不均对检测结果带来的影响, 使缺陷成像结果更清晰。