为了研究高强钢激光焊接线能量对HAZ奥氏体晶粒长大的影响, 运用ANSYS有限元软件模拟了激光焊接时的三维瞬态温度场, 结合热循环曲线和HAZ奥氏体晶粒长大的特征, 确定了高强钢激光焊接HAZ奥氏体晶粒长大的动力学方程参数, 并分析了不同线能量对HAZ奥氏体晶粒长大的影响, 其理论计算结果与试验结果相吻合。结果表明, 激光焊接高强钢时, HAZ奥氏体晶粒长大现象明显。激光焊接线能量对HAZ奥氏体晶粒长大有直接影响, 在一定范围内, 随着焊接线能量的增加, HAZ奥氏体晶粒长大越显著, 主要是随着焊接线能量加大, 焊接热输入量增加, HAZ峰值温度及晶粒粗化温度区间持续时间长的作用。

采用三种不同的激光焊接顺序对镀锌钢板进行焊接, 使用ANSYS软件对激光焊接温度场和残余应力场进行有限元分析, 运用盲孔法测量焊后焊件的残余应力的分布情况, 其结果和模拟结果相吻合。结果表明, 不同的焊接顺序主要影响纵向焊接残余应力分布, 对横向残余应力影响可忽略不计。焊缝区纵向残余应力在热输入段中点达到最大值, 随着垂直于焊缝距离的增加焊接纵向残余应力逐渐减小, 并最终趋于稳定 。除了单焊道之外, 受二次加热的影响, 纵向焊接残余应力减小, 最大减少量达15%, 横向焊接残余应力变化很小, 但存在正负波动现象, 这主要是由焊接过程中温度分布不均匀和焊缝及近焊缝区的横向收缩引起的。

激光辅助加热切削是解决陶瓷类硬脆材料难加工问题的有效方法。为研究工艺参数的选取对脉冲激光辅助切削陶瓷加工效果的影响，建立了脉冲激光加热辅助切削Al2O3陶瓷传热模型，求解不同参数组合下工件温度场分布。根据Al2O3陶瓷温度在1000 K以上时的软化层尺寸选取理论上合适的切削用量；采用激光参数和切削用量开展切削试验，统计试验切除率，检测加工表面粗糙度和表面形貌，探讨试验切除率与加工表面粗糙度之间的关系，结果发现采用温度场模拟获取的工艺参数能够获得较高的加工质量和切除效率。研究表明通过模拟温度场分布从而选取切削工艺参数，能有效保证脉冲激光辅助加热切削陶瓷类硬质脆性材料的工艺要求。

氧化铝工程陶瓷因具有优越的热物理特性和机械性能，在现代制造业中得到了广泛应用。为研究脉冲激光辅助车削氧化铝陶瓷的表面质量，利用自行设计的脉冲激光加热辅助切削系统对热压96氧化铝陶瓷进行加热辅助车削试验。采用正交试验对影响加工表面质量的因素进行了研究，得出脉冲激光辅助切削的最佳参数组合以及激光功率、脉冲频率、机床转速和进给量对表面粗糙度和表面缺陷的影响规律。结果表明，进给量对表面粗糙度值的影响最大，达到41.97%，在最佳参数组合，即激光功率为50 W，机床转速为510 r/min，脉冲频率为50 kHz，进给量为0.01 mm/r条件下进行加热辅助切削试验，工件可以获得较小的表面粗糙度值和较少的表面缺陷。

为了研究镀锌钢/冷轧钢异种板材间激光焊接性能, 采用光纤激光器及其配备的机器人对其进行了焊接试验, 并对接头进行了显微组织和力学性能分析。在试验的基础上, 分析了激光功率、焊接速度、离焦量等主要工艺参量对焊缝性能的影响。结果表明, 在一定范围内, 随着激光功率的增大和焊接速度的降低, 焊缝宽度和熔深增加; 焊缝及热影响区硬度均高于母材, 焊接接头的强度与母材冷轧钢板相当; 为保证焊接接头强度和性能的有效过渡, 克服因其物理性质差异所导致的焊缝与拼接中心间的偏离, 激光光斑中心宜向冷轧钢板一侧偏移。

采用反向传播（BP）神经网络和粒子群算法相结合的方法对激光熔覆过程的工艺参数进行优化。运用BP神经网络建立熔覆带特征(熔覆带高度、熔覆带宽度)与熔覆工艺参数之间的预测模型，利用训练样本对所建立的网络进行训练，形成输入与输出之间的高度映射关系，在此基础上，使用粒子群优化算法对工艺参数进行寻优。试验结果表明，使用该方法优化得到的工艺参数进行加工获得的结果与预期结果有较小的误差，有利于获得预期的熔覆质量。

从激光切割的优点、表面质量内容及其影响因素和激光切割板材表面质量研究进展进行了综述,最后说明了激光切割板材表面质量机理的研究将更加深入和透彻,尤其对于激光切割动态行为和在线监测以及三维切割的研究将倍受重视.

介绍了激光切割金属厚板的过程,分析了存在的主要问题及产生的原因,最后从激光器、聚焦光学系统以及辅助气流的改进等方面介绍了一些激光切割厚板的新技术,为进一步的研究和工业化应用提供了技术参考.

激光深熔焊接时伴随着高电量等离子体的产生。位于小孔上方的等离子体叫做等离子体云 ,而存在于小孔内部的等离子体则称为孔内等离子。本文设计了能直接观测小孔孔内等离子体光发射的实验 ,即用高功率激光焊接夹持铝膜的两片GG17玻璃 ,完全避免了孔外等离子体云对小孔内部孔内等离子体观测的影响。结果表明 ,小孔孔内的孔内等离子体对激光与工件材料的能量耦合有着重要的影响 ,具体表现为焊接深度和焊接宽度的变化 ;当减少两片GG17玻璃所夹持铝膜的厚度 ,即模拟降低小孔孔内等离子体的浓度时 ,可以得到更深的焊接深度 ,此时小孔孔内等离子体的温度相对较低。这就为定量研究小孔孔内等离子体提供了一种新的方法和手段。

探讨了激光熔覆金属粉末快速原型技术直接制造砂型铸造用金属模具的问题.介绍了这种技术的工作原理及其特点;通过分析砂型铸造用金属模具的结构和工况特征,论证了激光熔覆金属粉末快速原型技术适用于这种模具的制造,能降低模具制造成本、缩短工期;提出了在应用中进一步轻量化、低耗化的对策.最后预计,随着各种相关技术的发展及其综合、集成度的提高,激光熔覆金属粉末制造铸造模具的轻量化、低耗化将逐步实现.