对传统轧制态(R)GH4169板材和SLM增材制造(3D)GH4169板材分别进行激光焊接,采用光学显微镜、扫描电镜、能谱仪对接头显微组织特征进行表征,并对接头进行显微硬度和拉伸测试。试验结果表明熔合区显微组织主要由胞晶向枝晶或柱状晶转变,晶内和晶间区域存在大量δ相和laves相。R/3D GH4169接头、R/R GH4169接头和3D/3D GH4169接头的晶粒尺寸和析出相尺寸依次减小,熔合区平均显微硬度依次增加(250 HV,261 HV,274 HV),接头拉伸强度依次增加(768 MPa,799 MPa,985 MPa)。R/3D GH4169接头和R/R GH4169接头断裂以韧性断裂为主,而3D/3D GH4169接头主要为脆性断裂。

利用激光焊工艺焊接了IC10单晶高温合金，分析了焊接速度对接头焊缝成形、横截面形貌以及显微组织的影响。结果表明，随着焊接速度的减小，焊缝的表面和背面宽度增大。不同焊接速度下焊缝的横截面均呈典型的“酒杯”状。焊缝主要由细晶区和胞状晶以及柱状晶组成。不同焊接速度下的焊缝中均存在沿晶界扩展的焊接裂纹。接头中晶粒的生长方向趋于一致，从而增大了接头裂纹的敏感性。

采用微脉冲激光技术实现了厚度约为25 μm FeSiB 非晶薄带的搭接，研究了脉冲功率P、脉冲宽度T、脉冲频率F 等主要工艺参数对焊缝成形的影响，分析了接头力学性能的变化规律。研究结果表明，当P 与T 搭配恰当时(P为4.8~7.2 W、T 为1.5~1.9 ms、对应脉冲能量E 为0.9~1.2 J)才可以获得焊缝成形良好、力学性能优异的焊接接头。随着T 的增加，热影响区和焊缝区显微硬度逐渐降低，而随着P 的增加，显微硬度先增大后减小；接头抗拉强度随着T 和P 的增大呈先增大后减小的趋势变化。当P=7.2 W、T=1.7 ms、F=1.5 Hz时，热影响区和焊缝区平均硬度值最高，约为1300 Hv和1000 Hv，抗拉强度可达363 MPa。

以厚度2 mm的低碳钢为基体材料，采用脉冲激光将厚度约为25 μm的Fe-Si-B非晶带材熔覆在低碳钢基材表层。研究脉冲功率P、脉冲宽度T、脉冲频率F、光斑直径f等工艺参数对涂层表面成形、稀释率、组织结构和显微硬度的影响。研究结果表明，当P=18.4 W，T=3.2 ms，F=3.0 Hz，f=0.3 mm时，涂层成形良好、稀释率最低、结构致密，且与基材之间呈良好的冶金结合。随着脉冲功率增大，涂层越容易发生晶化，且晶化相α、涂层、Fe₂B及Fe₃Si的含量和种类均增加。随着脉冲功率增大，涂层厚度增大，但涂层显微硬度下降；涂层中部显微硬度值最高，可达1400 HV，远高于低碳钢基材的100 HV。