铜铬合金具有导电性好、导热性好、强度硬度高、抗腐蚀性强等特点，被广泛应用于电力及相关行业，例如高压电网、集成电路、电器元件等。随着高压电网的升级，传统方法制备的铜铬合金难以满足高电压、大电流下的电路开断要求，铜铬合金表层较大颗粒的铬被烧蚀击穿为主要失效原因。

激光表面改性技术可在材料表层实现快速熔凝以细化晶粒，大幅提升铜铬合金的电学及力学性能。目前的研究主要侧重于材料级的激光熔凝改性实验及基于有损检测的改性层性能研究，对于铜铬合金触头等结构件的表面熔凝改性工艺还不成熟。改性层的破坏性测试无法满足对结构件改性层的测试需求。缺乏有效的无损检测方法，难以在不破坏结构的情况下建立改性工艺和改性层性能之间的关联，成为制约铜铬合金激光熔凝改性技术在工业应用中的瓶颈问题。因此探索快速无损检测方法，建立激光工艺参数与改性层特征的关联，从而优化铜铬合金触头结构件表面改性工艺，是突破以上瓶颈问题的关键。本文结合高压输电行业对铜铬合金改性的重大需求和国内外研究现状，针对铜铬合金触头表面的激光熔凝技术，开展了以下研究工作。

1. 对激光表面改性试验平台进行部分升级改造。通过对设备调试升级实现了多个结构件并行改性，提升实验效率。建立了试样形貌实时采集系统，为后续无损检测研究提供实验基础。

2. 研究了改性层表面形貌与工艺参数的关系，探索表面形貌随激光能量输入的演化规律。依据不同的能量输入和改性后试样的表面形貌特征，对改性层进行分类，是通过无损检测建立改性层性能和工艺参数之间的关联的重要支撑。

3. 以表面形貌图像为基础提出了一种基于机器视觉的检测方法。采用一种改进的二值化方法从该背景图像中准确分割视觉显著区域，再基于几何矩提取具有空间变换不变性的连通域形状特征，最后结合支持向量机等分类算法检测试样的表面改性质量。

4. 基于以上研究工作，以无损检测结果为基础，对铜铬合金触头表面激光熔凝改性的工艺优化进行了探索性研究。