采用激光熔覆技术，在45钢表面制备了钴基熔覆层。通过金相显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线能谱仪（EDS）和摩擦磨损试验机，检测熔覆层的微观结构组织、熔池形貌及熔覆层的耐磨损性能。结果表明，熔覆层质量随着激光功率的增大呈现先提高后降低的变化，达到2 000 W时，熔覆层质量最优，熔池较为稳定，无气孔等缺陷。熔覆层的显微组织从粗大弥散的柱状晶，转变为细小均匀的等轴晶，最终又变为粗大的柱状晶。在磨擦磨损试验中，随着激光功率的增大，熔覆层的磨损机理从块状剥落到颗粒磨损，其中功率为2 000 W时，熔覆层的耐磨性最优，实时摩擦因数最为平稳，磨损率仅为1.3×10-4 mm3/(N·m)。

利用5 kW碟片激光器对1.1 mm厚的先进高强钢进行对接填丝焊,采用正交试验设计激光工艺参数,并借助万能力学试验机、显微硬度仪、光学显微镜和扫描电镜对焊接接头的拉伸强度、显微硬度、表面与截面组织进行分析,研究激光工艺参数对焊接接头力学性能及组织的影响。结果表明,在试验参数范围内,激光功率与焊接速度是影响接头性能最重要的参数。在合理的工艺参数下,即线能量大于阈值时,可以获得均匀、连续以及表面光滑的焊缝形貌,抗拉强度为母材的90%以上。接头均存在熔合区硬化和外侧热影响区软化现象,熔合区组织主要由板条马氏体和先共析铁素体组成,热影响区组织因回火马氏体的大量出现而发生软化,从而影响接头拉伸性能。

利用CO2激光在Q235低碳钢表面激光熔覆制备Ni60合金。分别用扫描电镜、能谱分析、显微硬度计对熔覆层的微观组织、成分分布、显微硬度进行了测定与分析。结果表明,激光熔覆Ni60涂层组织为典型的快速凝固组织。熔覆层底部为垂直于界面生长的胞状结构,中部为树枝状结构且晶粒生长具有单一方向性,顶部也为枝状结构,其晶粒生长呈多向性。枝晶间存在着大量的共晶化合物,黑色区域内含有大量的合金渗碳体等金属间化合物。通过固溶强化、弥散强化、硬质相强化以及细晶强化作用,熔覆层的显微硬度明显高于基材,达到了强化表面的目的。

对激光直接快速成形金属零件过程中多道搭接进行了理论及实验研究,包括搭接率的确定,多道搭接的工艺研究以及搭接烧结层的组织形貌分析等.