1、激光熱處理技術
以一定速度移動的激光束照射金屬表面時，表層金屬吸收能量後迅速升溫，當光斑移動後，基體材料吸收表層的熱量使表層金屬的溫度以極高的速度迅速下降，形成不同雷射雕刻機於常規淬火的自淬火。由於自淬火的降溫速度極高，因此可得到顯微組織特殊的表面改性層，這對於提高金屬的硬度、耐磨性、耐腐蝕性、耐疲勞性有良好的作用。激光熱處理是最早開發的激光加工技術，現在已形成了較完善的理論和工程應用技術。對於可以相變強化的碳鋼、合金結構鋼，激光表面淬火可以產生傳統淬火更高的硬度，甚至對於不具有淬硬性的一些低碳鋼材料也有一定的強化作用。
2、激光表面重熔技術
應用比激光表面淬火更高的激光功率密度照射金屬表面會使表層金屬熔化，光斑移動後，基體金屬吸熱使熔池內金屬液體迅速固化，形成強烈激冷的具有極細晶粒和過飽和固溶體顯微組織，由於細晶強化和固溶強化的作用，可以明顯提高材料表面的硬度、耐磨性。研究表明雷射焊接機，通過重熔，鋁合金的硬度可以提高30%~100%，這是工藝最簡單的激光加工技術，但是強化的幅度有限。對於承受交變載荷的飛機結構鋁合金型材、板材，激光重熔後必然存在的過熱層的疲勞品質是決定結構使用壽命的關鍵，因此，在進入工程應用前須以試驗驗證激光重熔對材料疲勞性能的影響。對於結構鋼材料，重熔硬化效果顯著。
3、激光表面合金化技術
在激光熔化表層金屬時向熔池加入設計的合金元素，可以在不改變基體合金成分的前提下在表層得到需要性能的合金化層。這項技術對特殊性能需要零件的制造十分有利，可制造出傳統制造技術無法實現的非均材質、非均一性能的金屬或複合材料零件。由於激光表面合金化過程中熔池降溫速度極高，可形成傳統冶金工藝條件下難以實現的合金、組織結構。因此，根據需要可以形成高的硬度、耐磨性，良好的耐腐蝕性能和耐熱性能的合金化層。針對鋁合金，人們試驗了各種不同的合金體系的激光表面合金化工藝，如Cu、Fe、Si、Ni、Cr 和WC、SiC 等。其中鎳基合金化層彌散有金屬間化合物AlNi、Ni3Al 相，具有較高的雷射打標機硬度和耐磨性，但是合金化層較脆，存在開裂現象。激光熔覆的結合界面必然存在基體與熔覆材料的合金化冶金過程。
航空用鈦合金結構件激光成形技術
鈦合金具有密度低、比強度高、耐蝕性及高溫力學性能優異等優點，在軍、民用飛機結構上的用量已成為衡量飛機先進性的重要指標之一。在民用飛機方面，波音和空客公司在飛機的更新換代中不斷增加鈦合金用量，波音757和A320鈦合金用量分別是6%和4.5%，波音777和A340的鈦合金用量分別達到7%和6%，而新一代的波音787和A380的鈦合金用量已達到15%和10%。軍用飛機方面，蘇-27、F-16和F-18等飛機大量使用了鈦合金，尤其是第4代戰鬥機F-22鈦合金使用量更是達到了結構總重量的41%。
但是，由於鈦合金本身特性的原因，采用傳統“鍛造+機加”技術制造的大型鈦合金零雷射切割機件的機械加工餘量大、材料利用率低(一般小於10%)，導致了鈦合金零件的制造成本高、生產周期長。尤其是一些形狀複雜的鈦合金結構件采用傳統制造技術無法成形。上述原因嚴重制約我國航空裝備研制與生產。
激光成形技術是一種由高功率激光鍍覆技術與原型技術結合而成的金屬粉末熔化和直接沉積的新型制造技術，可在無需任何模具和工裝條件下通過金屬材料的激光逐層熔化沉積，直接用零件三維數學模型一步完成高性能“近終成形”複雜零件的成形制造，具有材料利用率高、加工餘量小、試制周期短、工藝柔性高等突出優點，在航空應用領域有很大潛力。
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