文献综述（或调研报告）：
1. 激光增材技术
激光增材技术（Laser Additive manufacturing, LAM）是以高能激光束为热源的增材制造技术[1]。激光的能量密度高，能够实现钛合金、高温合金等高熔点金属的加工制造。由于激光具有易于控制的特点，使代加工零件形状和结构对激光增材制造技术的限制较小，因此可利用激光增材制造技术加工形状结构复杂的零件。此外，激光增材制造技术还有多种类等优点，目前所应用的材料较为广泛，包括钛合金、镍基高温合金、铁基合金、铝合金、非晶合金、陶瓷以及梯度材料等[2]。
在水下激光焊接制造技术中，焊接时产生的能量密度高，工件变形小，焊接后工件内残余应力低；并且激光易于控制，可由光纤传输到水下，能够进行远距离、小范围的精密操作[3]。目前在水下激光焊接方面研究较多的为局部干法水下激光焊接。局部干法水下激光焊接指利用排水装置在待焊工件表面人为制造局部干燥空间，同时利用光导纤维将激光束传输到局部干燥空间内，在水下局部干燥空间中实现激光焊接的一种水下焊接方法[4]。与湿法焊接相比，局部干法水下焊接获得的焊缝质量较高；与干法焊接相比，局部干法水下焊接的操作更为简单灵活[5,6]。其设备原理图如图1所示。
2. 水下焊接的研究现状
G. J. Shannon等[8]采用1.2 kw的CO2固体激光器研究了50D钢的湿法水下激光焊接。研究结果表明：激光的衰减程度是激光器的焦距和水深的函数，激光与水的相互作用使水分不断蒸发并使光束直接照射到工件表面，形成一定的干燥空间。因此在适当的激光功率密度范围内，可以形成焊接质量良好的焊缝。实验表明，焊缝的硬度与空气中焊接相比略有提高。
Yamashita等[9]于1998年在日本电力工程和检验公司研究中心，进行了0.3MPa水下激光垂直向下方向和水平方向的修复焊接，并成功在U型槽上进行了水下激光填丝焊接实验，这也是世界上首次开发使用的适用于水下激光焊接的焊接技术。
Makihara Y等[10]开发了水下激光焊接修复技术，采用Nd:YAG激光可对304不锈钢进行平焊和立焊，结果表明两种焊接位置都有良好的焊接性。
Habenicht I 等[11]设计了三种类型的气体屏蔽排水装置，并在1 MPa环境压力下实现了奥氏体不锈钢钢板水平和竖直方向的水下激光焊接，如图2所示。另外通过研究一种密封半径为130mm的迷宫式密封的圆筒橡胶裙，能够在平板密封时形成plusmn;4mm的扩散范围。
石川岛播磨重工业株式会社的Kojima T等[12]开发了一种气体屏蔽水下激光焊接排水装置。该方法只使用气体进行屏蔽，通过熔池的蒸汽压力和屏蔽气体形成干燥空间，是一种简单的水下激光焊接排水装置。但该排水装置形成的干燥空间体积小，工作时工件和喷嘴间隔需在3 mm以内，钢板结构对排水效果影响较大，在焊接搭接接头和有坡口焊缝时效果差，如图3所示。
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