为了研究单道次激光熔覆过程中熔池温度对成形质量的影响, 首先进行了不同激光扫描速度下单道次激光熔覆304不锈钢试验, 得到了不同激光扫描速度下熔池温度随时间的变化波动曲线; 随后搭建激光熔覆过程温度监测装置, 通过熔池温度闭环控制系统, 实时调控激光扫描速度, 重新进行单道次激光熔覆试验, 对比分析了监测控制前后熔覆层成形宽度大小和显微组织。结果表明: 熔覆层成形宽度随着激光扫描速度的增加而减小; 随着激光扫描速度的增加, 熔覆层的晶粒变得粗大细长, 晶粒表现为柱状晶; 控制调整前熔池温度波动较大, 幅值较大; 激光扫描速度调整之后熔覆层成形宽度较为均匀, 熔覆层凹凸不平现象减少, 显著优化熔覆层成形质量。

利用ANSYS有限元分析软件数值模拟激光熔覆过程,得到了不同工艺参数下的温度场。在与数值模拟相同条件下,在27SiMn钢表面进行激光熔覆304不锈钢实验,利用光学显微镜观察熔覆层的显微组织。结果表明,熔池内峰值温度随着激光功率的增大而增大,随着激光扫描速度的增大而减小;数值模拟与实验所得到的熔池几何尺寸基本一致;当激光功率为2500 W,扫描速度为13 mm/s时,熔覆层的晶粒细小,组织致密,熔覆层成形性最佳。

激光熔覆再制造技术在零件修复方面已被广泛应用几十年，该技术在应用时熔覆层易出现成形不均匀，存在气孔、裂纹等缺陷，熔覆层的质量会直接影响零件的修复效果。因此，有效控制熔覆层质量是该技术应用过程中的关键。分析了国内外现有的以熔覆层截面形貌、稀释率和热影响区宽度为评价指标的质量评估方法，介绍了以图像、温度等为监测信号的质量监测技术，综述了自适应控制系统，继而根据目前研究进展对熔覆层成形质量的提高提供依据。

为了研究激光熔覆304不锈钢和轧制态304不锈钢拉伸力学性能的差异，在27SiMn钢基体表面进行不同激光扫描速度下，单道激光熔覆304不锈钢实验，得到了单道熔覆层的宏观形貌和显微组织。在单道良好成形性的激光扫描速度下，进行多道搭接实验，得到了熔覆层横截面宏观形貌。最后进行多层累加，得到了拉伸力学性能曲线和拉伸断口形貌。结果表明，随着激光扫描速度的不断增大，单道熔覆层成形性较差，搭接率为50%的情况下，所得的熔覆层成形性较好。激光熔覆304不锈钢抗拉强度为551.32 MPa，拉伸断口形貌表现为明显的韧性断口；原轧制态304不锈钢抗拉强度为713.11 MPa，拉伸断口形貌表现为明显的脆性断裂断口。

为了研究激光功率对激光熔覆304不锈钢组织和性能的影响, 利用ANSYS有限元分析软件对不同激光功率下的激光熔覆304不锈钢过程进行数值模拟, 分析了不同激光功率下的温度场, 得到了距离熔覆层表面1 mm处的某点温度-时间曲线。在27SiMn钢表面进行了单道激光熔覆304不锈钢实验, 并分析了显微组织、宏观形貌和显微硬度。结果表明, 数值模拟出温度场熔池宽度、深度和面积随激光功率的增大而增大; 该点温度时间曲线呈锯齿状变化, 且最高温度随激光功率的不断增大而增大; 在不同激光功率下熔覆层与基体之间均实现了良好的冶金结合; 激光功率在2 100～2 500 W范围内, 随激光功率的增加, 熔覆层的晶粒变得细小, 组织更为致密; 激光功率在2 700 W时, 熔覆层晶粒比功率为2 500 W的粗大; 显微硬度曲线均呈现出“低—高—低”的台阶状分布趋势。

基于Robinson等效电路法, 提出了一种电磁拓扑模型, 用于任意平面波入射条件下的孔缝箱体屏蔽效能分析。该模型将孔缝及其所在平面等效为连接自由空间(等效为特性阻抗为Z0的传输线)和剩余箱体(等效为特性阻抗为Zg的短路矩形波导)的二端口网络, 并通过等效电路模型计算了该二端口网络的散射矩阵, 进而推导出描述孔缝耦合的广义BLT(Baum-Liu-Tesche)方程。设计了4组实验模型用于电磁拓扑理论(EMT)算法、Robinson算法和CST软件的对比分析, 仿真结果证明: EMT算法较Robinson算法具有更高的准确率, 尤其是在高频域; EMT算法继承了Robinson算法简洁高效的特性, 且能直观反映箱体参数、孔逢参数对屏蔽系数的影响, 较CST软件实用性更强。