采用激光技术对Cu基材进行表面强化处理。使用扫描电镜(SEM)、电子能谱计(EDS)和X射线衍射仪(XRD)对强化表面进行显微组织和物相分析，并测试了样品的显微硬度、耐磨性能和导电性能。结果表明，激光强化层无裂纹，组织细小均匀、呈快速凝固特征，强化层具有较高的硬度(平均硬度为625 HV0.1)和良好的耐磨性，其磨损失重仅为纯Cu基材的1/5，而激光表面强化使导电性略微降低。激光表面强化层硬度和耐磨性的提高可归因于颗粒强化、细晶强化和固溶强化的共同作用，而导电性的降低程度主要受稀释率的影响。

使用自行配制的Ni基合金粉末和混合加入适量其他功能性粉末，采用基体预热和激光同轴送粉熔覆技术，进行在板坯结晶器母体表面熔覆强化的试验研究。结果表明，通过基体预热和激光同轴送粉熔覆强化，可以有效减小预铺再熔覆产生的较多的孔缝现象；可以通过粉末配制控制熔覆层的成分构成，且熔覆层组织致密、均匀，呈典型的快速凝固现象；熔覆层与基体元素相互渗透和稀释，得到了具有良好冶金结合与高致密度的结合过渡区，而且基体稀释率很小；通过此种强化处理可明显提高结晶器的耐磨性和耐蚀性。

为了提高碳钢的表面性能,在45#钢表面制备Ni-P-纳米Al₂O₃化学复合镀层,再通过脉冲Nd:YAG激光对镀层表面进行强化处理。利用光学显微镜(OM)和扫描电子显微镜(SEM)观察镀层在脉冲激光处理前后的表面形貌与截面微观组织,利用X射线能谱仪(EDS)对截面进行元素分析,用X射线衍射仪(XRD)对脉冲激光处理前后镀层进行物相分析,用显微硬度计测量镀层截面硬度分布。结果表明,镀层经脉冲激光处理后,由表及里分为树枝晶区、胞晶区、柱状晶区、熔合区、热影响区(HAZ),并与基体形成冶金结合;镀层由非晶态转变为晶态,生成Al5FeNi,FeNi及Fe0.64Ni0.36等金属间化合物;强化层最高硬度较未经激光处理的复合镀层提高1.7倍,较基体提高4.5倍,这是硬质相粒子弥散强化及马氏体相变强化综合作用的结果。

研究了激光表面强化对孕育铸铁材料组织和性能的影响.结果表明经激光处理后,其表面强度满足了HT300用于一般零件对表面硬度、耐磨性等机械性能的要求.为改进零件表面处理方法提供了依据.

以激光功率P、光斑直径D、扫描速度V等为输入参数,非相变硬化处理、相变硬化处理和熔凝处理等为输出参数,对材料为20CrMo合金结构钢进行激光强化处理工艺控制优化研究.通过大量试验与计算机模拟分析和对比,建立了激光工作参数与材料表面强化关系的BP神经网络工艺优化模型.经过与实验数据的比较,运用该模型可以方便、准确地选择激光工艺参数,控制材料表面强化类别和保证工作表面的质量,真实反映了激光加工工艺规律.

型钢生产线上现使用的锯片裂纹、崩齿现象比较严重,导致锯片提前下线报废;同时由于锯片是一个面积较大的薄板,其厚度与直径的比非常小,且又是在高速旋转及高速送进的条件下工作,因此,在锯切时存在着严重的振动问题.针对莱钢中型厂热切圆锯片存在的问题,对锯片齿尖和基体采用激光处理.经实验研究发现,锯片经激光处理后,锯齿的硬度、耐磨性得到提高,整个锯片的振动特性和整体稳定性得到改善,故锯片的使用寿命和锯切质量能够很好地保证.

介绍了热轧开坯辊经激光表面强化处理后的性能变化.通过50多套装机生产运行,轧辊使用寿命比处理前提高80%.

研究了4Cr13不锈钢细小零件激光表面强化工艺参数和材料表面氧化法发黑工艺,探讨了激光工艺和不同的搭接率对强化层硬度、淬硬层深度和表层组织结构的影响.结果表明,采用合理的激光工艺可实现仍10mm×8mm零件表面强化;在搭接率为40%时,可获得较均匀的表面强化层,表面硬度为42HRC～45HRC,符合设计使用要求.

对要求高耐磨的大型工件常用的亚共晶白口铸铁材料进行了不同条件的激光表面强化处理.重点分析研究其微观组织特征,目的是解决亚共晶白口铸铁使用寿命短和脆性大的难题.

对40CrNiMo齿轮进行了激光表面强化处理,用SEM和TEM对处理试样显微组织进行了分析,测试并分析了其显微硬度,并进行了抗疲劳性现场试验,结果表明:40CrNiMo激光淬火后其组织由淬硬层、过渡区和基体组成,淬硬层组织为细小的板条马氏体和针状马氏体,层深约1.5mm,过渡区为马氏体和索氏体混合组织,基体为回火索氏体.淬硬层表面硬度比常规淬火硬度有所提高.40CrNiMo激光淬火齿轮比20Cr2Ni4渗碳淬火齿轮疲劳强度提高约10%.