研究了基体预热对激光沉积修复GH4169合金试样的残余应力、组织和拉伸性能的影响。结果表明,基体预热至300 ℃的GH4169合金试样，残余应力x向分力σx的平均降幅为59.4 MPa，降低了11.7 %。残余应力y向分力σy的平均降幅为189.7 MPa，降低了44.6 %。沉积层枝晶间析出Laves相呈现颗粒状的碎化现象。抗拉强度和屈服强度与未预热的修复试样基本一致，断后伸长率为12.3%，提高了近一倍，达到锻件标准。试验表明基体预热可有效提高激光沉积修复GH4169合金的室温拉伸性能。

采用激光沉积修复技术对GH4169镍基高温合金贯通槽式损伤工件进行修复，分析了修复过程中气孔及熔合不良等缺陷的产生原因，通过优化工艺参数，获得了无缺陷的修复件；考察了修复件的微观组织及力学性能，并对修复件进行了局部热处理。结果表明：优化工艺参数后得到的修复区和基体形成了致密的冶金结合，采用局部热处理可明显提升修复件的抗拉强度。

热处理是改善激光沉积修复GH4169合金力学性能的重要手段。研究了不同热处理方式和时效热处理温度对激光沉积修复GH4169合金高温拉伸性能的影响规律，结果表明：采用局部热处理和真空热处理方式对修复试样进行直接时效热处理后，试样显微组织与沉积态基本一致，枝晶间Laves相少量熔解；真空热处理后试样的高温抗拉强度和屈服强度略高，达到锻件标准Q/3B 548-1996(高强)的86%和95%，断后伸长率略有下降。在提高时效热处理温度后，Laves脆性相进一步轻微熔解，修复试样的高温抗拉强度与屈服强度有所提高，达到锻件标准的92%和98%。

研究了感应加热局部热处理和真空炉整体热处理对激光沉积修复GH4169 合金修复件残余应力和拉伸性能的影响。结果表明，激光沉积修复GH4169 合金修复件经直接时效热处理后，组织特征变化不大，具有较强生长取向性的外延枝晶组织特征，但枝晶间Laves 相出现了部分溶解，残余应力明显消减，拉伸强度显著提高。相比沉积态修复件，局部热处理后残余应力平均降低了33%以上，拉伸强度达到了锻件水平的86%以上；真空热处理后残余应力平均降低了43%以上，拉伸强度达到了锻件水平。

激光沉积修复GH4169 合金强度与塑性仅达到铸件标准Q/5B 453-1995，热处理是改善其力学性能的重要手段。研究了不同热处理工艺对激光沉积修复GH4169合金显微组织和拉伸性能的影响规律，结果表明：激光沉积修复GH4169 合金试样经直接时效热处理后，与沉积态相比，枝晶间的Laves 相少量熔解，拉伸强度提高，与锻件标准Q/3B 548-1996(高强)相当，而塑性略有下降；且随着时效时间的延长，试样拉伸强度与塑性没有提高。修复试样经固溶处理后，Laves 相部分熔解，并在其周围析出大量针状δ相，拉伸强度达到锻件标准，断后伸长率比沉积态提高21%；修复试样经均匀化处理后，Laves相基本熔解，在晶界及晶内均析出了δ相，拉伸强度接近锻件标准，断后伸长率超过了锻件标准27.1%。试验表明合适的热处理能有效提高激光沉积修复GH4169合金的强度与塑性。

现有金属激光沉积成形工件是根据几何模型按照设定扫描路径层层叠加而成, 工件易发生变形开裂问题, 其根本原因在于工件局部温度梯度过大和局部应力集中, 对成形过程温度进行实时检测并实现动态扫描路径规划是解决该问题的主要途径, 本文提出了激光沉积成形层面红外图像的温度分区轮廓提取方法。首先采用红外热像仪构建沉积层面温度实时采集系统, 提出了基于像素范围与测量距离匹配的层面红外图像几何坐标快速计算和转换方法;然后采用阈值法对层面温度数据进行分区划分, 并采用基于边缘检测法提取温度分区轮廓;进而解析了分区轮廓出现断环的根本原因在于噪音点存在, 提出了基于断环起终点距离判断的温度分区轮廓闭合连接方法, 为分区动态路径规划和分区扫描顺序优化提供依据。

利用ANSYS 有限元中的“生死单元”技术，在基板修复区和近修复区施加不同预热温度，模拟分析激光沉积修复过程温度场的影响规律；利用感应加热装置对TA15 基板进行不同距离、不同基板厚度以及不同感应加热器形状的加热实验，并采用红外热像仪实时测量采集基板上表面温度，分析了不同加热参数对基板温度场分布的影响规律，为激光沉积修复过程中预置基体表面温度场的实时调控提供依据。