党文苗　李均红

摘要：激光冲击强化技术是一种新兴的表面强化技术，由于它相对于喷丸强化工艺，可以使航空发动机零件特别叶片形成深度更深的残余压应力层，达1～2mm，是喷丸的5～10倍，并且能使材料表层晶粒细化甚至出现纳米晶粒，可提高材料疲劳强度1倍以上。因此，可以大幅度的提高航空发动机叶片的抗疲劳使用寿命。本文对国内外激光冲击强化技术在航空发动机上的发展和应用现状进行了分析，为使用单位强化工艺选择和能力建设起到重要参考意义。

关键词：激光冲击强化;叶片;疲劳强度;残余压应力

1 引言

航空发动机叶片在转子高速旋转带动及强气流的冲刷下，承受着拉伸、弯曲和振动等多种载荷，特别是位于进气端的压气机叶片或前风扇叶片，被随气流进来的异物撞击后很容易损坏，使发动机失效以至酿成事故。叶片采用强化处理后可以延迟裂纹的萌生，提高叶片的使用寿命。

2 激光冲击强化技术简介

激光冲击强化技术，简称LSP，原理是采用短脉冲（几十纳秒）的高峰值功率密度（>109W/cm2）的激光辐照金属表面，使金属表面涂覆的吸收保护层吸收激光能量并发生爆炸性气体蒸发，产生高压（>1GPa）的等离子体冲击波，利用冲击波的力效应使表面材料微观组织发生变化，在较深的厚度上残留压应力，从而显著提高金属材料抗疲劳、耐磨损和防应力腐蚀等性能。

由于激光冲击强化原理类似喷丸，因此也称作激光喷丸。与传统的喷丸技术相比，激光冲击强化具有以下技术优势：