覃恩伟， 刘丽霞， 刘成威， 陆海峰， 吴树辉

(1. 苏州热工研究院有限公司 表面工程研究所， 江苏 苏州 215004；2. 苏州市产品质量监督检验院， 江苏 苏州 215104)

相对于传统的机械喷丸强化，激光冲击强化具有自动化、精确控制、高强度、无物理介质等诸多优点，所产生的残余压应力和应力影响深度也远优于前者。随着激光及自动化技术发展，通过激光冲击强化技术提高机械零部件的疲劳寿命和降低应力腐蚀开裂倾向，在航空、核电、能源等领域应用日益广泛[1]。

激光冲击工艺参数对强化效果影响显著，激光功率密度、激光头移动速率、光斑搭接率等因素影响残余压应力及其深度，进而影响工件的疲劳寿命、腐蚀行为。朱然等[2]在航空钛合金TC6中，采用Nd:YLF平顶激光，研究了激光冲击强化对其表面应力和变形的影响规律，结果显示搭接率、冲击次数、冲击能量等核心参数显著影响表层残余应力分布、表面粗糙度及工件变形。王帅等[3]、Wang等[4]通过数值模型和有限元计算对激光冲击过程进行仿真，并进而基于塑性变形模型计算残余应力分布，其计算仿真结果有助于理解激光冲击过程和工艺参数优化。目前激光冲击强化研究及应用大部分集中在大能量范围，表1总结了近几年该领域在不同合金体系的代表性工作。大能量单激光脉冲在3～30 J，可以在大直径光斑(～数毫米)条件下获得高功率密度，从而保证加工效率。

针对大型零部件的强化以提高服役寿命和安全可靠性，对激光冲击强化设备的小型化、便携式、移动式和远程加工提出了更高的需求。……