通过在TC4粉末中加入变质剂B,进行了激光熔覆沉积实验。在沉积过程中引入了感应加热,研究了不同工艺条件下TC4熔覆层显微组织的变化。结果表明,当变质剂B和感应加热同时作用时,TC4熔覆层的晶粒细小且分布均匀、无明显β柱状晶,微观组织呈典型的网篮组织。当感应加热温度为900 ℃,B的质量分数分别为0.1%,0.05%和0.025%时,TC4熔覆层的组织由大量片状α相和少量初生α相组成,晶粒的长度为11~18 μm,宽度为4.40~6.90 μm。

在TC4粉末中加入不同含量的Si粉末进行激光熔覆沉积试验,研究了感应加热对试样微观组织的影响。结果表明,在没有引入感应加热的沉积态试样中,Si能够有效地细化柱状晶,柱状晶宽度由285.5 μm减小至12.1 μm。引入感应加热后,试样中柱状晶的宽度未变,但沉积方向上的部分柱状晶被打断,没有形成贯穿生长;晶内组织为α集束,且α片层上析出无规则呈弥散分布的硅化物。

针对单晶镍基高温合金DD4在激光直接成形过程中熔覆层开裂的问题，利用不同工艺在定向凝固DZ125L基体上成形DD4零件，研究了DD4零件熔覆层的裂纹种类和裂纹特征以及基本工艺参数对DD4零件裂纹率的影响。提出了利用感应加热辅助激光直接成形的方法来消除DD4零件熔覆层裂纹。结果表明，DD4零件熔覆层裂纹分为凝固裂纹和液化裂纹两种，其中绝大多数裂纹为液化裂纹；降低激光功率，增大扫描速度，选取合适的搭接间距和提升量都有利于降低DD4零件熔覆层的裂纹率。试验中通过优化工艺参数，可将DD4零件裂纹率降低至0.230 mm/mm2。裂纹率会随着感应加热温度的升高而下降，感应加热温度为1200 ℃时裂纹率可降低至0.017 mm/mm2。

为研究一种有效提高MOCVD反应室温度均匀性的方法，针对自主研发的大型立式MOCVD反应室，建立二维模型，就激励电流对反应室温度均匀性的影响进行了分析。为提高温度均匀性，通过改变不同电参数来观察磁场及石墨盘表面径向温度的变化，发现电参数与加热效率成正比，但是与加热的均匀性成反比关系；在相同功率下，电流频率上升将导致温度均匀性下降。以上关系中反映出的合理的电参数，在保证反应温度的同时，保证了温度均匀性，有利于薄膜生长。

针对激光诱导击穿光谱技术用于水体重金属连续、自动、快速、高灵敏监测中的需求,以石墨为富集基体,采用 电磁感应加热技术实现了样品的快速加热与富集,并研究了基于降温斜率的烘干判断方法。实验中以 设定140℃判定定时2 s为例,测得从室温上升到140℃用时30 s,温度的误差范围为-5～+3℃,基于降温斜 率准确判断了富集完成状态。研究结果表明,采用电磁感应加热技术结合基于降温斜率的富集完成判断 方法可以有效实现被测样品的快速加热和准确烘干判断。

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。

在分析计算感应加热温度模型和激光感应复合熔覆能量作用的基础上，推导出了激光感应复合熔覆稀释率的表达式，定量反映了稀释率与激光、感应能量、材料特性和工艺参数之间的关系，并且通过实验进行了验证。研究结果表明：复合熔覆的稀释率随激光功率的增加而增大，随送粉率的增加而减小，随扫描速度的增大而减小；在其他参数恒定，感应能量增加时，稀释率显著增大。该稀释率分析模型有助于复合熔覆加工中稀释率的控制，为复合熔覆工艺参数的优化设计和熔覆层的质量控制提供了理论基础。