采用激光粉末床熔融技术制备不同截面与截面尺寸的长直流道试样以及复杂流道产品。研究结果表明，当流道截面尺寸小于2 mm时，激光粉末床熔融成形后流道的收缩而对残余粉末进行挤压，这将导致流道内残余粉末难以完全清除。此外，随着流道截面的增大，圆形流道上表面结合处呈现出表面质量变差的现象，而屋脊形截面流道由于倾斜角度保持不变而呈现较好的成形质量及尺寸精度。激光深穿透至非成形区粉末是造成流道上部区域粘附粉末颗粒的重要原因，而通过磨粒流、高压气流及水流等方式可以对其去除。结果表明，基于激光粉末床熔融技术设计与成形的复杂流道散热元件经X射线检测和计算机断层成像检测均无裂纹及残余粉末，并通过了2 MPa压力、保压5 min的耐压检测。最后，初步构建了复杂流道类构件的“设计—成形—检测”一体化流程。

对2Cr13不锈钢粉末进行激光选区熔化成形研究, 开发成形工艺参数, 研究不同工艺参数下熔池凝固行为, 制备显微组织观察试块及力学性能测试试块, 观察成形件显微组织特征并测试成形件布氏硬度、弯曲强度、室温拉伸性能。结果显示, 当成形工艺参数为激光功率200 W、层厚30 μm、光点间距75 μm、曝光时间110 μs、线间距115 μm时, 成形件致密度达99.75%; 显微组织无孔洞, 成形件纵截面熔池搭接形成鱼鳞状形貌; 成形件强度高、塑性差且力学性能表现出各项异性, 横向性能与锻件相近, 纵向性能较弱。

采用激光选区熔化工艺制备TC4钛合金试样,并主要研究了TC4合金微观组织的演变规律。结果表明,马氏体α′相的形貌、分布与激光能量密度密切相关,随着激光能量密度的增加,基本遵循如下演变规律: 非常细小的Z状马氏体α′相—细小的针状马氏体α′相—粗大的板条α相。能量密度的不同导致试样制备过程中热循环的差异,进而影响马氏体相的形貌与分布,这直接导致了初生、二次、三次和四次马氏体相的体积分数差异。

通过粉末床铺设置尼龙微粉, 进行选择性激光烧结(SLS), 制备了尼龙6(PA6)拉伸试样。分析了所制备样品在三维方向上的拉伸性能, 研究了拉伸断口的微观形态。结果表明, 所制备的样品致密无孔隙。激光扫描方向和面堆积方向的拉伸强度分别为42.7 MPa和42.5 MPa, 高于体堆积方向的拉伸强度39.3 MPa;激光扫描方向和面堆积方向的断裂伸长率约为体堆积方向的两倍。断口分析显示, 拉伸断口由裂纹萌生区和裂纹扩展区组成, 裂纹起源于未熔融PA颗粒与熔融粘结PA的界面。