肖静怡，胡宇佳

铝合金低能激光喷丸强化技术及其研究进展

肖静怡，胡宇佳

（航空工业西安飞机工业（集团）有限责任公司，陕西 西安 710089）

无吸收层低能激光喷丸强化（LSPwC）是基于激光喷丸强化技术（LSP）发展出的一种新型表面处理技术，可以有效提高材料疲劳强度、疲劳寿命和抗应力腐蚀能力，且由于LSPwC采用低能激光，不需要吸收层涂覆，比LSP成本更低。介绍了LSPwC技术的原理，探讨了其优缺点及可行性，着重介绍了LSPwC在铝合金方面的研究进展。

LSP；LSPwC；激光脉宽；冲击波波峰

1 引言

激光喷丸强化（LSP）是金属表面处理的最新工艺方法之一，可以有效提高材料疲劳强度、疲劳寿命和抗应力腐蚀能力。而铝合金由于具有较高的比强度、比模量和良好的可焊性，是现阶段航空产业中应用最广泛的材料。目前高能激光喷丸强化技术在航空铝合金上的应用已经广泛开展，并取得显著成果[1-2]。但由于对激光器要求较高且生产成本较高，并没有得到广泛应用。

与此同时，无需吸收层的低能激光喷丸技术（LSPwC）在铝合金上的研究仍极为有限。对比高能激光喷丸，LSPwC使用基础频率的低能激光，且不需要对零件表面进行吸收层涂覆处理，极大降低了生产成本和使用门槛。因此，研究铝合金的无吸收层低能激光喷丸强化技术，对航空制造行业具有重要意义。

2 概述

1961年，MICHAELS提出了脉冲激光辐照在材料表面能产生一定强度的冲击波[3]，在材料表面涂覆一层不透明的吸收层，并在吸收层之上涂覆约束层，高能脉冲激光通过透明约束层辐照吸收层之上，使其迅速汽化产生高压等离子云，利用等离子爆炸产生的冲击波在零件表面产生压缩应力层。……