采用选区激光熔化技术烧结混合后的18Ni300马氏体模具钢粉末和微米SiC粉末，研究加入不同体积分数的SiC粉末对成型试样表面粗糙度、微观结构及力学性能的影响。结果表明，随着SiC体积分数增加，试样顶面的隆起和球化现象加剧，表面粗糙度和孔隙变大，侧面粘粉严重，凝固组织由胞状晶向柱状晶再向枝晶转变，试样的硬度和抗拉强度均高于未添加SiC粉末试样。当加入的SiC粉末体积分数为0.5% 时，试样的硬度和拉伸强度最大，分别达到了371.1 HV和1.51 GPa，相比未添加SiC粉末试样分别提升了7%和54.8%。因此，SiC粉末的加入虽然提高了顶面的粗糙度及孔隙率，但可转变和细化晶粒，增强位错密度提高力学性能，进而提升试样综合使用性能。

在数控机床损伤的高速钢刀具表面激光熔覆制备了Co基WC复合修复层，结果表明：高速钢基体与修复层的界面冶金结合良好，无明显缺陷，修复层主要由Co基FCC晶体结构和三种类型的碳化物组成，显微硬度最高达到（1625±63）HV，比高速钢基体的显微硬度提高了大约364.3%，平均摩擦系数达到0.65，磨损表面相对于高速钢刀具较为完好。同时，切削试验表明具有Co-WC修复层的高速钢刀具切削后前刀面O含量较低，具有更好的切削性能。

采用激光熔注技术在Ti-6Al-4V表面制备了ZrO_2p热障涂层,利用X-射线衍射、电子背散射衍射及扫描电镜技术,研究了激光熔注过程中ZrO₂颗粒的组织演变规律。结果表明:通过原子固态扩散,团聚态ZrO₂颗粒内的微粒尺寸增大,并由球状变为多面体状;激光熔注后,ZrO₂颗粒中未发现单斜相(m-ZrO₂);35%的稳定四方相(t'-ZrO₂)转变为立方相(c-ZrO₂);内应力降低,导致90%的正交相(o-ZrO₂)转变为c-ZrO₂。单个微粒内同时存在块状和纳米颗粒状t'-ZrO₂和c-ZrO₂,残留的o-ZrO₂集中分布于微粒界面。ZrO₂的组织演变使得微粒间的结合强度降低,促使ZrO₂大颗粒离散成细小颗粒,提高了涂层的防热性能。

以铸造WC作为增强颗粒, 配合NiBSi自熔合金粉末, 采用激光熔注技术制备WC/NiBSi颗粒增强复合材料层。利用XRD、SEM和EDS对复合材料层的物相和微观组织进行表征分析, 利用维氏硬度计对复合材料层沿深度方向进行测试分析, 进行了室温干滑动摩擦磨损实验, 分析了复合材料层的耐磨损性能。研究表明, 复合材料层相组成主要有WC、W2C、M6C、(Fe, Ni), 碳化物主要以块状和破碎状存在于金属基体。复合材料层的平均硬度分别为525.04 HV0.2(L)、543.05 HV0.2(M)和564.92 HV0.2(H), 较基材有显著提升。复合材料层的磨损体积分别为淬火态H13钢的45%(L)、33%(M)和21%(H), 耐磨损性能优异。

对连续纤维增强铝基、镁基和钛基复合材料的制备方法、微结构与性能进行了综述，指出了存在的问题,提出了激光熔覆纤维增强金属基复合材料的新方法，即将纤维预置包埋在合金粉末中，然后进行快速激光熔覆。该方法能精确控制过程参数，大幅减少制备时间，可获得性能优异的复合材料。

超音速激光沉积技术(SLD)将激光技术与冷喷涂技术相结合，在保持冷喷涂固态沉积的优势下，极大地拓展了单一冷喷涂技术的可喷涂材料范围。采用超音速激光沉积技术制备了单一冷喷涂难以制备的WC/Stellite 6金属基复合涂层(MMC)，并与激光熔覆(LC)涂层在宏观形貌、显微组织、界面稀释、未熔WC 占比、涂层抗裂纹扩展性能等方面进行对比研究。研究表明：具有固态沉积特点的超音速激光沉积涂层避免了热加工过程中的WC 分解与溶解问题，在采用相同比例的WC/Stellite 6复合材料情况下，超音速激光沉积涂层中WC 体积占比为27.6%，高于激光熔覆层的3.7%；激光熔覆层稀释率约为8.9%，而超音速激光沉积涂层无宏观稀释区；大载荷压痕测试结果显示激光熔覆涂层压痕处出现大量放射状裂纹而超音速激光沉积涂层无裂纹出现，表明超音速激光沉积涂层抗裂纹扩展能力优于激光熔覆涂层。

采用激光熔注(LMI)技术在Q235钢表面制备WC颗粒增强的金属基复合材料(MMC)层。在激光熔注工艺特性和熔注层宏观特征分析的基础上, 采用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对激光熔注层微观组织结构进行了分析。结果表明, WC颗粒注入到熔池的整个深度和宽度范围内, 并且在熔注层中的分布比较均匀。WC颗粒的加入改变了熔池的化学成分, 熔注层中出现了新相Fe3W3C。在熔注层上部存在较多Fe3W3C枝晶和少量枝晶间共晶, 在熔注层下部枝晶数量减少, 共晶数量明显增多。激光熔注层中不同WC颗粒周围反应层的尺寸和形貌存在很大差别。WC颗粒注入位置是决定反应层尺寸的重要因素。

采用2 kW 连续波Nd:YAG固体激光器在AA6061铝合金表面激光熔覆Si3N4陶瓷粉末，从而制备出Si3N4颗粒增强金属基复合材料(MMC)表面改性层。利用扫描电子显微镜(SEM/EDX)，X射线衍射(XRD)仪等对改性层的组织形貌、结构及化学成分进行分析。采用恒电位仪及超声波感应空泡腐蚀设备对MMC改性层的电化学腐蚀及空泡腐蚀性能进行了评价，并总结出其空泡腐蚀机制。

以Ti作为合金化元素对SiCp/6061Al金属基复合材料(SiCp/6061AlMMC)进行焊缝“原位”合金化激光焊接。研究了焊缝“原位”合金化元素Ti添加量对焊缝显微组织的影响。结果表明,采用焊缝“原位”合金化方法激光焊接SiCp/6061AlMMC,可以有效抑制焊缝中针状脆性相Al4C3的形成,并获得以均匀分布TiC,Ti5Si3等为增强相的新型金属基复合材料焊缝,焊缝“原位”合金化激光焊接是焊接SiCp/Al复合材料的一种新方法。

为提高SiC增强铝基复合材料的抗蚀性能，利用KrF准分子激光在高纯度氮气环境下对SiC晶须增强铝基复合材料进行气体合金化处理。处理后，在试件表面形成了一个几微米厚的富含AlN陶瓷相的表面改性层。该层不再含有导致材料抗蚀性恶化的金属间化合物，SiC增强相的数量也大幅度减少。准分子激光气体合金化对金属基复合材料的复合抗蚀机理使材料的抗腐蚀性能得到了显著提高。