激光冲击处理对曲轴疲劳强度的影响

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激光加工对材料性能的影响

激光加工对材料性能的影响激光加工作为现代制造业中一种重要的加工技术，对材料性能产生了深远的影响。

激光加工是利用激光束直接对材料进行加工和改性的一种高精度加工方法。

它以其快速、精细、柔性等优势在各个领域得到广泛应用。

本文将从微观和宏观两个角度分析激光加工对材料性能的影响。

一、微观影响激光加工是利用高能密度的激光束对物质进行加工的过程。

激光加工过程中，激光束会与材料表面发生相互作用，产生瞬态温度场。

通过选择适当的激光功率和扫描速度，可以在很短的时间内增加材料温度，使其达到熔点甚至沸点，发生相应的熔化和蒸发现象。

这种高温状态的形成和消散，将对材料的组织结构产生一系列的变化，进而影响其力学性能、热导率和电导率等。

首先，在激光加工过程中，激光束的能量将使材料迅速加热和冷却，产生非常快速的热循环。

这种瞬态温度变化将会导致材料微观组织的相变和晶格结构的改变。

例如，对于金属材料来说，激光加工将使其晶粒重新排列，从而影响其晶体结构和晶界特征。

这种改变将进一步影响材料的硬度、韧性和抗疲劳性能。

其次，激光加工还会引起材料的冷却速率发生变化。

由于激光能量与材料的传导导热能力有关，高能量的激光束会使材料表面产生极速冷却，并且在冷却速率的调节下，材料的晶粒尺寸和形态也会发生变化。

这种微观结构上的变化将直接影响材料的力学性能和疲劳寿命。

总的来说，微观角度上，激光加工的瞬态温度和冷却过程对于材料的组织和晶格结构产生影响，进而影响着材料的力学性能和耐久性。

二、宏观影响除了微观影响外，激光加工还会对材料的宏观性能和表面特性产生影响。

激光加工是一种非接触式的加工方式，因此能够避免传统加工方式中由于刀具磨损和机械变形等产生的刀痕和残余应力等问题。

同时，由于激光加工具有高能量密度、局部加热等特点，能够实现高精度和微细化加工，有利于提高产品的精度和表面质量。

激光加工还能对材料进行选区熔化和合金化等操作，实现材料的不同部分具有不同的性能。

这可以在一定程度上满足特定材料在不同工况下的需求。

激光再制造机车车轴的力学性能

激光再制造机车车轴的力学性能丁春嵘吕崇伟（神华铁路货车运输有限责任公司沧州机车车辆维修分公司，河北沧州，061113）摘要：重载机车的车轴在运行过程中，承受的载荷主要有2种形式，第1种是日常行驶过程中的旋转弯曲载荷，其方向分别为沿表面和径向深度；第2种为弯道行过程中承受旋转弯曲和冲击等复杂应力，表面划伤和疲劳裂损是其主要的破坏形式，因而要求车轴材料具有足够强度的同时又具有足够的塑韧性。

除了力学性能以外，对车轴组织中可能成为裂纹源的各类缺陷要求十分严格。

使用激光再制造技术对损坏车轴进行修复，在激光与车轴基体的作用过程中，基体热影响区经历了复杂的热循环，导致其组织和力学性能相对原始组织发生下降，即热损伤。

激光再制造35CrMoA 热影响区的组织主要由各类型“渗碳体+铁素体”的组成；激光再制造车轴试样室温力学性能检测结果显示，与原始基体室温拉伸结果相比，再制造试样平均屈服强度为465MPa ，平均抗拉强度为742MPa ，较35CrMoA 车轴出厂性能分别提升18%和8%。

再制造车轴试样体现出极佳塑性，断口延伸率达到了57%，而35CrMoA 基体材料仅为18%；与原始基体室温冲击结果相比，再制造试样的平均冲击吸收能量为61J ，比35CrMoA 基体提升45%。

关键词：重载车轴激光再制造35CrMoA 力学性能中图分类号：U260.11文献标识码：B 文章编号：2096-7691（2020）05-076-05作者简介：丁春嵘（1972-），男，高级工程师，1994年毕业于大连交通大学，现任职于神华铁路火车运输有限责任公司沧州机车车辆维修公司，主要从事电力机车检修。

Tel：186****6755，E-mail：*****************1引言35CrMoA 合金钢具有较高的静力强度、冲击韧性和疲劳极限，同时在高温下还拥有优秀的持久强度，被广泛应用于高负荷下工作的重要结构件，比如机车车轴等。

重载机车的车轴在运行过程中，承受的载荷主要有2种形式，第1种是日常行驶过程中的旋转弯曲载荷，其方向分别为沿表面和径向深度；第2种为弯道行，在运行中承受旋转弯曲和冲击等复杂应力，表面划伤和疲劳裂损是其主要的破坏形式。

激光冲击强化对齿轮接触疲劳的影响_张兴权

冲击处理后去除齿轮表面残留的涂层 , 并用乙醇将表面清洗干净后 , 对齿轮进行形状的综合误差检验和表面残余应力等无损检验 , 残余应力的测量位置沿分度圆的节线进行。并在封闭的实验台上进行疲劳寿命试验 , 利用扭矩转速测量仪对试验过程进行监视。疲劳试验的过程中 , 用 3 号齿润滑油 , 主动齿轮转数为 1500 r/m in , 所受扭矩为 560 N ·m , 试验后观察齿面的接触疲劳失效情况。
1 引言
齿轮在传动系统中起着传递动力及改变运动速
度等作用 , 其传动具有传动比准确可靠、传动效率高和结构紧凑等优点 , 因而得到了广泛应用。由于齿轮在使用过程中容易发生疲劳、断齿等失效 , 且其在制造时需要专用设备 , 成本较高 , 为此人们采取有效措施来强化齿轮 , 延长其寿命 , 如表面渗碳淬火、齿面喷丸强化和齿面激光淬火等[ 1 ～ 3] 。
Investigation on Contact Fatigue Strength of Gear Affected by Laser Shock Processing
Zhang Xingquan He Guangde Qi Xiaoli Tong Baohong Yu Xiaoliu
(School of Mechanical Engineering , Anhui University of Technology , Ma′anshan , Anhui 243002 , China)
Befo re hea ted 14 12 11 34 36
Af te r H T and
HG
18 17 23 49 45
before LSP
Af te r LS P 16 17 19 43 47

曲轴激光处理方法

曲轴激光处理方法
曲轴激光处理是指利用激光技术对曲轴进行表面改性的过程，其目的是提高曲轴的耐磨性、抗疲劳性和耐腐蚀性等性能。

其主要方法包括以下几种：
1. 热处理法：激光束照射在曲轴表面，产生高温效应，使表层材料加热膨胀，冷却后形成高强度的表层，提高曲轴的耐磨性。

2. 冷却处理法：激光束沿曲轴表面扫描时，局部产生高温，使曲轴表面材料部分熔化，然后采用快速冷却的方法，使熔合层与母材紧密结合，改善曲轴的耐疲劳性和耐磨性。

3. 表面改性法：激光束的能量聚焦在曲轴表面上，局部产生高温、高压效应，产生表面改性层，提高曲轴的表面硬度、强度和耐磨性。

4. 淬火回火法：激光处理后的曲轴，采用淬火回火等热处理技术，加强表面改性层的结合力，提高曲轴的强度和耐磨性。

以上是曲轴激光处理的主要方法，不同的处理方法会对曲轴的性能产生不同的影响，需要根据实际情况选择适当的处理方法。

激光冲击强化提高压气机叶片疲劳性能研究_何卫锋

第26卷第7期2011年7月航空动力学报Journal of Aerospace PowerVol.26No.7Jul.2011文章编号:1000-8055(2011)07-1551-06激光冲击强化提高压气机叶片疲劳性能研究何卫锋,李应红,李伟,李玉琴,李启鹏(空军工程大学工程学院,西安710038)摘要:根据1Cr11Ni2W2M o V 不锈钢材料性能,确定了激光冲击强化参数;并通过标准试片疲劳试验,验证了该参数条件下激光冲击强化提高不锈钢材料振动疲劳寿命的有效性.设计了不锈钢叶片振动疲劳试验,确定了叶片冲击强化部位和方式,对强化叶片进行了型面检查、一阶弯曲振动疲劳试验和强化机理研究.结果表明:激光冲击强化后的叶片各个截面尺寸在设计范围之内,强化后叶片的应力-循环次数(S-N )曲线往上移动,提高了叶片的疲劳强度,在660M Pa 应力水平下,叶片的振动中值疲劳寿命提高70%;激光冲击强化引起的残余应力和表层微观组织变化是疲劳强度提高的主要原因.关键词:激光冲击强化;压气机叶片;振动;疲劳寿命;残余应力中图分类号:T G665;V216.3 文献标志码:A收稿日期:2010-05-13;修订日期:2010-11-11作者简介:何卫锋(1977-),男,湖南桃江人,讲师,博士,主要从事激光冲击强化技术研究.Laser shock peening on vibration fatigue behavior of compressor bladeH E We-i feng,LI Ying -hong,LI Wei,LI Yu -qin,LI Q-i peng(The Engineering Institute,Air For ce Engineering U niv ersity ,Xi an 710038,China)Abstract:According to the m echanical perfo rmance of the 1Cr11Ni2W2M oV stainless steel,the technical param eters of laser shock peening (LSP)w ere determ ined.T he standard coupons w ith/w ithout LSP w ere tested fo r examining the fatigue perfo rmance.It prov es that LSP,w ith the selected parameters,can im pro ve the stainless steel's vibration fatig ue life re -m ar kably.Fr om the ex periment results o f coupons,the v ibration fatigue experiment for the com pressor blade in one certain aero -eng ine w as designed according to the structur e and loads of the blade.T he treated zo ne w as desig ned on the surface where the vibratio n stress is the most severe.In order to avoid m acrosco pical deform ation,the blades w ere treated o n both sides sim ultaneously.This confir ms that different sectio n parameters after LSP on the blade ar e w ithin the range of desig n r equests.The vibration fatigue results indicate that the S -N (stress -number of cy cles)curve w ith LSP mo ves up as compared w ith that one w ithout LSP.When the max vibratory stress w as about 660MPa,the blade fatigue life w ith LSP w as pro -lo ng ed for 70%.Finally,the reasons w ere analyzed fr om the residual com pr essive stress and micro str ucture after LSP.Key words:laser shock peening;co mpr essor blade;vibratio n;fatigue life;residual stress激光冲击强化(LSP)采用短脉冲(几十纳秒)的高峰值功率密度(>109W/cm 2)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化蒸发,产生高压(>1GPa)的等离子体冲击波,利用冲击波的力效应使表层材料微观组织发生变化,在较深的厚度上残留压航空动力学报第26卷应力,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[1-2].美国在上世纪90年代的高周疲劳科学与技术计划中,为了解决高周疲劳的问题,采取了多项措施,其中激光冲击强化是金属材料/构件表面处理的主要措施.经过多年的研究,激光冲击强化已经在美国飞机/发动机结构疲劳薄弱部位得到了应用,显著提高了构件的高循环疲劳性能[3-5].国内的研究一直以材料试验为主,对钛合金、镍基高温合金等材料进行了激光冲击强化研究[6-7],由于设备和工艺的限制,缺乏对实际构件(如:叶片)的研究.本文主要研究激光冲击强化对某航空发动机压气机叶片(其材料为改性马氏体不锈钢, 1Cr11Ni2W2Mo V)振动疲劳性能的影响.其主要思路是:根据理论模型确定强化参数,通过材料标准试片的疲劳试验验证强化效果;在仿真和测试分析的基础上确定叶片振动疲劳试验方案和强化部位;对激光冲击强化叶片进行疲劳试验,并和未强化叶片进行对比.最后,分析叶片微观组织变化与叶片疲劳性能提高的机理.1 叶片材料强化参数确定该压气机叶片材料为改性马氏体不锈钢(1Cr11Ni2W2M oV),其化学成分按质量百分比计,C为0 06~0.11,Mn<0.60,Si<0.60,Cr为9.80~11.20,Ni为1.4~1.80,W为1.5~2.7, Mo为0.35~0.5,V为0.18~0.3.其热处理工艺为1000~1020 油淬,540~560 空冷;材料的力学性能: b=1080M Pa, 0.2=885M Pa.1.1 冲击强化参数激光诱导的高压冲击波作用在材料表面,引起材料的高应变率变形,表层微观组织发生变化,残留较大的压应力,从而提高材料的硬度和抗疲劳等力学性能.研究表明[6],当冲击波压力p满足p=2~2.5H el(H el为金属材料的H ug onio t弹性极限)条件时,冲击强化效果较好.在一维应变冲击压缩条件下,1Cr11Ni2W2MoV不锈钢的H ug onio t弹性极限可以表示为[8]H el=(K/2G+2/3) 0.2(1)式中K为体积模量,G为剪切模量.对试验所用的不锈钢材料,K=140.8GPa, G=65GPa,计算可得,该不锈钢H ug onio t弹性极限为1.74GPa,所需的冲击波压力为3.5~ 4.4GPa.根据Fabbro提出的激光诱导冲击波压力估算简化模型[9-10]可知,获得3.5~ 4.4GPa冲击波压力需要的激光功率密度门槛值为4.5GW/cm2.因此,1Cr11Ni2W2M oV激光冲击强化参数如下:激光波长1064nm、脉宽10ns、功率密度为6GW/cm2,约束层为水,吸收保护层为铝箔,光斑搭接率60%~70%.1.2 不锈钢材料强化效果验证叶片在工作过程中,高频振动应力是其承受的典型载荷,因此,本文在对叶片进行激光冲击强化前,根据国家相关标准[11],首先进行标准疲劳试片的弯曲振动疲劳试验,验证激光冲击强化对不锈钢材料的强化效果.试件分成两种不同状态:抛光和激光冲击强化.试验按成组对比的方法进行[11],所有的试片在同一试验应力水平下进行一阶弯曲振动疲劳试验,对比研究不同工艺对试片中值疲劳寿命的影响.标准振动疲劳试件的形状和尺寸如图1所示.图1 试片的形状和尺寸Fig.1 Shape and dimension of t est specimen试验条件如下:试片采用单边夹持方式,在室温条件下进行.将试片固定于振动台的夹具上,确保每个试片夹持位置相同,在试片的一阶弯曲自振频率下进行弯曲振动,试验系统组成和原理如图2所示.图2 试片试验系统组成F ig.2 Schematic of v ibration fatig ueex periment system在试片最小截面处粘贴应变片,如图3所示,用于确定试验过程中应力和标定应力和叶尖位移1552第7期何卫锋等:激光冲击强化提高压气机叶片疲劳性能研究之间的关系.图3 试件夹持位置和应变测量Fig.3 F ix ur e and strain g aug e on the sample在正式试验过程中,当试片的自振频率变化超过2%,则认为已经萌生了裂纹,停止试验,记录试验时间,该时间与振动频率相乘即为试片的疲劳破坏循环次数.每种状态试件数量15件,试验结果按相关国家标准规定的统计方法进行[12],95%置信度条件下,不同表面状态1Cr11N i2W2M oV 试片的中值疲劳寿命如表1所示.表1 不同状态试片的中值疲劳寿命对比Table 1 Fatigue life of the different states试件状态光板L SP 中值疲劳寿命/105循环数1.867.07对数寿命标准差0.2280.327与光板件的对比13.8从试验结果的统计分析可知,激光冲击强化试片的中值疲劳寿命是光滑试片的3.8倍,显著提高了试片的疲劳性能,因此,按此试片强化的参数对叶片进行强化并进行疲劳试验考核.2 叶片应力分析与疲劳试验在工作过程中,航空发动机叶片容易发生高频振动,统计资料表明,叶片的疲劳断裂绝大部分是由振动引起的[13].因此,本文对强化前后的压气机叶片进行振动疲劳试验,研究激光冲击强化对叶片振动疲劳性能的影响.根据叶片的结构尺寸和材料,首先建立有限元仿真模型,进行叶片的振动模态分析,其1~5阶的共振频率如表2所示.一阶弯曲振动是叶片的基本振动,是叶片绕最小惯性轴所产生的反复弯曲变形,特点是振动节线靠近叶片根部,尖端振幅最大,且激振频率低,在发动机工作中也较容易出现,因此,本文所设计的振动疲劳试验在叶片的一阶弯曲条件下进行,叶片一阶弯曲振型如图4所示.表2 叶片不同阶次的自振频率Table 2 Resonance frequency of different bendingmodes of the blade阶次12345频率/H z2361067194121495595图4 叶片一阶弯曲振型Fig.4 F irst bend mode of the blade由于疲劳寿命与应力水平密切相关,在试验前需要确定叶片一弯振动条件下,叶片应力水平的最高部位,并以该部位的应力和循环次数为基础,研究激光冲击强化对叶片疲劳寿命的影响.制作叶片专用夹具,夹持叶片的榫头部位,并固定在振动台上,用宽带随机谱对叶片进行激励(可用扫频确定叶片的一阶自振频率,本文采用宽带随机谱的方法,不但可以准确确定叶片振动的各种模态,而且可以分析不同模态的影响),进行应变测量并分析其频域响应,可以得到叶片的一阶固有频率为240H z.随后,按此频率对叶片进行激振,直到出现裂纹,发现裂纹起源于叶背中央,是疲劳危险部位,与仿真计算结果最大应力部位相符.另外,进排气边较薄且可能存在应力集中,也是疲劳薄弱部位,因此在叶片背部和进排气边粘贴应变片,通过测试确定叶片振动时的应力最高位置,应变片位置如图5所示.正式试验前,在一弯共振频率下对叶片施加较小的激励,实时测量各应变片的应变,并计算各部位的应力,可知6#应变值最大,叶片进气边(8#,9#,10#)应变测量值比排气边(1#,2#,3#,4#)高,1#应变值最小.多次测试表明,叶片一阶弯曲振动时应力最大部位位于叶背距榫头底面37mm,距进气边25mm 的位置,该部位是疲劳考核部位.因此,在正式试验过程中,将6#应变1553航空动力学报第26卷图5 应变片位置示意图Fig.5 Strain g age o n the blade in the v ibration test片粘贴在该位置,并以此为中心,周围补充四个应变片,以防止由于加工误差引起的应力最大位置的偏移(如图5中的61#,62#,63#,64#),采用1#应变片的频率信号作为监控,叶片出现裂纹时,一阶自振频率发生的变化可以从1#应变片信号频率的变化反映出来.3 叶片激光冲击强化根据上述叶片振动疲劳试验方法,叶片距榫头底面37mm 附近应力最大部位是振动疲劳考核部位.考虑到叶片的个体差异,应力最大位置有一定的波动范围,根据前期摸底测试试验,确定叶片距榫头底面约20~65mm 的叶身范围为激光冲击强化区域,研究激光冲击强化对叶片疲劳性能的影响,如图6所示.图6 一弯节线附近强化区域示意图Fig.6 L SP zone o f the blade beside the pitchline of the fir st bend mo de由于叶片不对称的几何形状,激光冲击强化产生的残余应力和塑性流动有可能使叶片发生宏观变形,对气流有一定的影响,从而影响发动机性能.试验表明,单面强化或单面依次强化,由于残余应力和塑性流动的影响,叶片向未强化的面弯曲,引起叶片宏观变形[6].为了防止变形,采用双面同时冲击的方式.叶片的几何形状主要通过主要截面尺寸进行控制,图7为激光冲击强化后叶片型面参数测量值和允许误差范围(其中C m ,C q ,C h 是不同截面处的叶片厚度和型面尺寸测量值,对应左侧的坐标,a,b 是叶片型面长度测量值,对应右侧坐标),测量结果表明,激光冲击强化后叶片的宏观变形满足使用要求.图7 强化后叶片型面参数F ig.7 Parameter s of blade after L SP4 叶片疲劳试验结果与分析试验在振动台上进行,试验设备和叶片状态如图8所示.图8 叶片试验时的状态与应变片位置Fig.8 V ibrato ry fatig ue test o f thecompressor blade在试验过程中,1#应变片的频率或叶尖振幅突变(增加或者下降),表示可能出现了裂纹,记下此时的试验时间.降低(或者增加)激振加速度,如果在新的位置位移重新稳定,则表明未出现裂纹,如果降低(或者增加)激振加速度后,频率或位移不能在原来设定值稳定下来,则可能出现裂纹,重新进行扫频,在新的频率下进行振动,如果频率变化超过2%,判断叶片已经出现裂纹,此时的试验1554第7期何卫锋等:激光冲击强化提高压气机叶片疲劳性能研究时间换算成循环次数即为试件的疲劳裂纹形成寿命.4.1 疲劳试验结果在正式试验前,对强化后的叶片进行了试振,在640MPa 应力水平下,叶片达到107循环次数未发生破坏,经过在660,680MPa 和720M Pa 的不同应力水平下的振动,最后选择在660M Pa 应力水平进行对比试验,记录其振动时间,计算得到裂纹萌生循环次数,试验结果如表3所示.表3 叶片振动疲劳对比试验Table 3 Fatigue lives of the blades叶片状态光板L SP 中值疲劳寿命/106循环数1.02 1.73对数寿命标准差0.2760.158统计分析表明,当最大部位应力水平为660MPa,在置信度为95%条件下,激光冲击强化叶片的中值疲劳寿命是原始状态的1.7倍.根据不同的振动应力水平720,680,660M Pa 叶片进行一弯振动的试验数据.可以得到叶片原始加工状态和激光冲击强化后的应力-循环次数(S -N )曲线,如图9所示.在同样的应力水平下,激光冲击强化后叶片的疲劳寿命明显长于原始状态的叶片,且振动应力水平越低,激光冲击强化提高叶片寿命越显著.图9 两种状态叶片的S -N 曲线F ig.9 S -N cur ves with and without LSP4.2 试验结果分析激光冲击强化在叶片表面产生一定深度的残余压应力,其大小和深度对材料或构件的疲劳强度具有显著的影响.X 射线残余应力[14]测试结果表明,当采用双面对冲时,激光诱导的冲击波在叶片叶背和叶盆两个表面产生的残余应力场基本相同(如图10),强化后表面残余应力达到了-600MPa 左右,且在叶片的厚度范围内都为压应力.喷丸产生的残余应力约为-280M Pa,影响深度约为0.2mm,小于激光冲击强化的影响深度.图10 叶片强化后残余应力随深度的分布F ig.10 In depth residua l stress profilew ith LSP and SP残余应力的引入,改变了叶片振动过程裂纹萌生部位的应力分布情况.叶片在一阶弯曲振动时,叶背和叶盆基本承受R =-1(S m =0)的对称应力循环,试验过程中,强化产生的残余压应力与振动应力叠加,叶片表面实际承受的平均应力降低,使S -N 曲线往上移[15-16],提高了材料的疲劳极限,从而使叶片在同样应力条件下的疲劳寿命大幅提高.当试验应力水平越低(循环次数越高),残余压应力的作用越明显,越有利于提高叶片的疲劳寿命.另一方面,激光诱导形成的高压冲击波向材料内部传播,在高强度载荷、高应变率作用下,材料内部形成高密度位错,出现位错缠结,甚至形成亚晶,从而细化晶粒.图11为不锈钢材料激光冲击强化前、后的透射电子显微镜T EM (transmis -sion electron m icroscope)照片.由图11(b),(c)可知,激光冲击强化前,材料表层位错很少;强化后,材料表层位错大量增殖,形成高密度位错,在板条马氏体内分布有大量位错线,在晶界处出现了位错缠结、切割和交错分布,引起剧烈的塑性变形,应变强化效果显著,有利于提高材料的疲劳性能[16].综上所述,激光冲击强化在材料表层形成的较深残余应力层、高密度位错甚至晶粒细化等的综合作用下,延缓了裂纹的萌生,从而提高叶片的疲劳性能.1555航空动力学报第26卷图11 1Cr11Ni2W2M o V强化前后的T EM照片F ig.11 T EM pho tog raphy5 结论1)双面激光冲击强化在叶片整个厚度范围内产生残余压应力;2)激光冲击强化使表层材料发生高应变率响应,位错大量增殖,表层材料微观组织发生变化;3)激光冲击强化后叶片的S-N曲线向上方移动,在660M Pa试验振动应力水平下,激光冲击强化提高不锈钢叶片振动疲劳寿命1.7倍以上.致谢:本文的研究得到了贵州黎阳航空动力有限公司的大力支持,叶片的振动疲劳试验在贵州新艺机械厂完成,得到了新艺厂冶金处的支持和帮助,在此表示衷心感谢!参考文献:[1] Yang J M,Her Y C,H an N,et ser shock peen ing onfatigu e beh avior of2024-T6Al alloy w ith fastener holesand stop h oles[J].M aterial S cien ce Engin eer,2001,A298:296-299.[2] Peyre P,Fabb ro ser s hock proces sing:a review of theph ysics an d application s[J].Opt.Quant.Electron.,1995,27(12):1213-1229.[3] U nivers al Techn ology Corporation.H igh cycle fatigue(H CF)science and tech nology pr ogram2002annual re-port[R].AFRL-PR-W P-T R-2000-2004,2002.[4] T en aglia R D,Labrman D F.Preventing 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基于激光冲击的金属材料机械性能研究及影响分析

基于激光冲击的金属材料机械性能研究及影响分析摘要：激光冲击是一种改善金属材料机械性能的最新技术，其原理主要在于通过对激光和金属材料之间所产生的强应力电波，也就是力学效应，促进金属材料机械性能的改善。

本文主要通过激光冲击处理试验，对其试验过程和结果进行了分析，总结出了激光冲击下的金属材料机械性能中硬度、晶力以及疲劳寿命这三个方面的影响。

本文主要对于基于激光冲击的金属材料机械性能研究及影响分析展开了探讨，以下为为详细内容。

关键词：激光冲击处理；机械性能；金属材料；硬度；疲劳寿命引言对于金属材料机械性能的改善，最常使用且最有效的方式就是激光冲击包括不锈钢、碳钢、合金钢、铝合金等金属材料，激光冲击作用之后，能够提高铝合金的疲劳寿命，达到4倍意义上，从而代替了喷丸处理这种传统技术。

然后是金属材料当中的P-N结构的杂质扩散以及铁芯磁损耗，更是可以利用激光冲击进行改善。

可以说，对于金属材料而言，往往都能够通过激光冲击的应用，提高金属材料的强度、耐腐蚀性，特别是在疲劳寿命方面，更是能够使其得到大大提高。

激光冲击的金属材料，在机械性能有着极强的改善，对于提高金属材料的实际使用寿命和使用稳定性而言具有极大的价值，更是能够使金属材料在各个行业的应用当中具有更好的前景以及带来更多的经济效益。

本文主要对于这一方面展开了探讨，以下为详细内容。

激光冲击处理所采用的金属材料为：2024T62铝合金，而激光装备则为高功率密度的钕玻璃激光装置。

以下对于这两点逐一展开说明：第一，金属材料：2024T62铝合金。

该金属材料的化学成分和机械性能如下图所示：试验所使用的金属材料尺寸为15mm*20mm*3mm，表面涂黑漆涂层，厚度长达0.1mm，确保在激光冲击试验当中能够充分的吸收激光，需要在金属材料涂面层覆盖透明K9光学玻璃片将其作为约束层，从而增加激光冲击处理过程当中金属材料所受的压力。

分析金属材料疲劳寿命的试件主要采用双联狗骨型紧固孔疲劳试件，其涂层和约束层同上，试件的两个孔，一个为双面激光强化使用，另一个作为对比使用。

激光冲击表面处理及疲劳性能有限元分析

钛合金具有良好的比强度，被应用于航空航天领域，如何提高和保证其使用寿命是钛合金金属构
件加工或抗疲劳处理的主要问题。本文对航空常用的钛合金Ｔ４表面进行激光冲击实验，察冲击Ｃ观前后材料的表层形貌及组织变化，究冲击前后试研
限公司共同研制的激光等离子体冲击波强化系统，
型号为ＹＳ－Ｄ５设备原理示意图如图１ＬＳＲＡ。
所示。
高压等离子体，等离子体受到约束层的约束时产该生高强度冲击波，材料表层产生塑性应变，留使残很大的压应力［４。在国内激光冲击处理研究还是３，３起步阶段，中在空军工程大学、苏大学等高集江校］。而在国外主要已经应用于航空制造业，并创造了巨大的效益。
图２试件尺寸及技术要求
面粗糙度略有增大但变化不大。说明经过激光冲击后，基本不会改变材料表面的粗糙度，力集中应和试件原表面维持在同一水平。
表一冲击前后材料表面粗糙度比较
１实验方法
１１Ｔ４试件的激光冲击试验．Ｃ
晶粒，对材料的基体没有损伤，以明显提高材料可的整体强度，同时材料的韧性下降不多。从而可以延伸裂纹扩展的长度，加疲劳寿命。增激光冲击是一个比较新型的表面微晶化处理

激光冲击强化技术研究与应用现状

石朝阳刘赤荣应才苏
（江苏大学机械工程学院，镇江２２１）１０３
Ｒｅｅｒｈａｄａｐｉａｉｎｏｓｈｃｒｃｓｉｇｓａｃｎｐｌｔｆｌｅｒｏｋｐｏｅｓｎｃｏａｓ
ＳＨＩＣｈｏｙｎｇ，Ｕａ—ａＬＩＣｈｉｏｇ，ＮＧｉｌ－ｒｎＹＩＣａ—Ｓｌ
（ｃｏｌｆｃａｉａＥｇｎｅｉｇＪｎｓｎｖｒｉ，ｈｎｉｎ１０３ＣｉａＳｈｏｏｈｎｃｌｎｉｅｒ，ｉｇｕＵｉｅｓｙＺｅｊｇ２２１，ｈｎ）Ｍｅｎａｔａ
：
【摘
要】综述了激光冲击强化技术的机理和模型，分析了激光冲击强化的技术特点和影响因素，论
山波全部作用于工件，高冲击波的压力（般可提高十倍）提一口
Ｌｅａｓｒｐｕｓｌｅ
冲
／，
壶
＼
金属靶材
图３激光冲击强化示意图
．．．．
（）ａ
（）ｂ
（）ａ
（）
图４激光冲击强化
图１非约束型诱导冲击波
图２约束型诱导冲击波
与传统的机械处理方法相比，激光冲击强化后粗糙度远远低于机械喷丸铝合金紧固件的磨损疲劳强度可以提高两倍；；激光
３激光冲击强化
板均４１，激光冲击强化技术是高功率密度（ｗ，、Ｇｃ）短脉冲（ｓ的激冲击强化后，料产生密集、匀以及稳定的位错结构［位错密ｍｎ）光束与物质相互作用产生强冲击波来改变材料表面物理及机械度增高，使材料屈服强度提高，并阻碍了位错的运动，增大了裂纹性能的技术。图３所示，光冲击强化示意图，激光诱导冲击产生的阻力，如激在不锈钢的应力腐蚀开裂问题可以通过激光冲击强化

激光冲击强化对金属材料疲劳寿命的影响及应用

激光冲击强化对金属材料疲劳寿命的影响及应用本文从激光冲击强化材料表面致使金属材料表面形成残余应力、改变金属材料的微观组织结构机理两个角度阐释了激光冲击强化过程中材料的表面抗疲劳性能得以进一步改良的本质原因。

并举例说明了激光冲击强化技术在各范围的应用，指出了探究激光冲击强化时的重点及难点，简单描述了其发展趋势。

标签：激光冲击强化；表面改性；疲劳寿命0 引言金属材料疲劳失效一般发生在材料应力集中程度较大的表面或是含有杂质、缺陷的内部。

对于受扭转、弯曲、剪切及其组合变形的零件而言，疲劳裂纹往往起源于材料表面。

因此，改善金属材料的表面质量、强化其表面性能，增强机械零部件的性能和寿命成为国内外学者研究的重点。

激光表面强化技术具有功率密度高、加工灵活、操作方便无污染等优势，因此，被广泛应用于工业制造领域。

其中，激光冲击强化被普遍地用来提高金属原材料的疲劳寿命。

激光冲击强化是在极为短暂的时间（纳秒级）内将激光束照射在金属材料的表面，迫使材料表面产生等离子体，并利用等离子体膨胀的过程对金属产生强烈的冲击。

这一冲击过程将使材料因产生晶体点缺陷、位错或则孪晶而得以强化[1]，如图1。

1 激光冲击强化形成金属材料表面残余应力层传统的喷丸技术是在被处理的金属表面形成一层较薄的残余压应力，其被证实能够限制疲劳裂纹扩展的速率。

但是，传统技术应变较大，且形成的残余应力层较薄，而激光冲击在非常高的应变率下能以较小的应变形成大于一毫米的残余应变层。

Dane.C.等[2]通过比较Inconel718合金经喷丸技术和激光冲击处理后的残余应力分布图2，得出激光冲击均优于喷丸技术的结论。

激光冲击形成的残余压应力与金属材料、涂层、激光束的尺寸等都息息相关：用不同的材料来作为吸收层所得到的残余应力分布不同，根据Hong，X [3]的研究结果显示黑漆作为吸收材料能更好的吸收激光能束；涂层是用来吸收更多的冲击波使金属产生塑性变形，一般而言涂层的选择是根据介质的光传播速度和密度，研究表明水是最适合的涂层，但是涂层与残余应力场的具体关系仍然没有相关报道。

激光冲击波及激光冲击处理技术的研究

中国科学技术大学硕士学位论文激光冲击波及激光冲击处理技术的研究姓名：段志勇申请学位级别：硕士专业：激光技术应用指导教师：吴鸿兴;王声波2000.5.1主里型兰垫查奎兰堡圭堂垡迨塞－——————————————●—————————————————－——————＿————————一一一点直径只有５～１０ｍｍ，但通过一系列搭接冲击便可实现较大面积区域处理。

激光应力波作用时间很短（几十纳秒），被处理材料几乎不产生畸变或机械损伤，对某些精加工后部件的曲面和齿轮、轴承等有独到的应用价值［１２１。

图１２：两柬激光对心冲击工『牛激光冲击强化处理用于局部区域强化，可在空气中直接进行，对工件尺寸、形状及所处环境适应性强，工艺过程简单，控制方便灵活。

因此，在自动制造业中有很好匹配性，比如在生产线上，图１２演示两束激光同时冲击一工件相对区域的情形。

使用分光装置，一个激光器可以对多部位进行同时／ＪｎＺ［１５】。

ｉ敫光冲击强化处理能提高材料表面硬度、屈服强度、裂纹扩展抗力以及疲劳寿命。

与喷丸处理相比延长（金属）材料疲劳寿命效率更高，其主要原因有三：ｆａｌ激光冲击处理产生的残余压应力不低于喷丸处理，而深度是后者的２～３倍，因此材料疲劳裂纹的扩展过程缓慢，这是激光冲击处理更能提高疲劳寿命的重要因素【１６】：（ｂ）激光冲击处理后出现较大密度位错、位错缠结、大量孪晶以及可能的材料相变；（ｃ）喷丸处理降低了金属延展性，材料在低周疲劳情况下更易产生裂纹，从而部分抵消喷丸强化所获得的高表面硬度和残余压应力的有利作用。

１．２．３激光冲击强化处理现状及应用前景激光冲击处理技术的研究与开发，国外走在前列，已进入商业化阶段。

１９９５年２月，ＪｅｆｆＤｕｌａｎｅｙ博士创立激光冲击处理技术有限公司（ＬＳＰＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｉｎｃ）。

他们的目标是向工业界提供优质ＬＳＰ服务和设备，成为该技术领域的领头羊。

第一套激光冲击处理设备于１９９７年建成，用于处理军用飞机气体涡轮引擎叶片。

激光冲击强化对Ti-6Al-4V合金表面完整性及疲劳性能的影响

激光冲击强化对Ti-6Al-4V合金表面完整性及疲劳性能的影响罗学昆;王强;汤智慧;宋颖刚;王欣【摘要】研究了激光冲击强化处理对Ti-6Al-4V合金表面完整性及疲劳性能的影响.采用表面粗糙度仪、显微硬度计和X射线衍射残余应力仪分别对激光冲击强化前后Ti-6Al-4V合金表面完整性进行了表征.在PQ-6旋转弯曲疲劳试验机上测试了经激光冲击强化处理的Ti-6Al-4V合金107周次条件下的疲劳极限,用扫描电镜分析了疲劳断口形貌,探讨激光冲击强化机制.结果表明,激光功率密度越大,表面粗糙度越小,表面残余压应力和表面硬度值越大,残余压应力层和硬化层深度越深;与原始试样相比,激光冲击强化试样的疲劳极限提高了33.3％,原因是激光冲击强化可以显著降低合金表面的粗糙度,改善合金的表面完整性,产生深层的残余压应力场和表面硬化层,将疲劳裂纹源由表层转移到次表层,有效地抑制了疲劳裂纹的萌生和扩展,从而提升合金的疲劳抗力.【期刊名称】《钛工业进展》【年(卷),期】2016(033)002【总页数】5页(P33-37)【关键词】Ti-6Al-4V;激光冲击强化;疲劳强度;残余压应力;硬度【作者】罗学昆;王强;汤智慧;宋颖刚;王欣【作者单位】北京航空材料研究院,北京100095;北京航空材料研究院,北京100095;北京航空材料研究院,北京100095;北京航空材料研究院,北京100095;北京航空材料研究院,北京100095【正文语种】中文【中图分类】TG178钛合金具有比强度高、耐蚀性良好等优点，被广泛用于制造航空航天飞行器的重要零部件。

然而由于钛合金具有较高的缺口敏感性，导致零部件容易发生疲劳断裂失效。

研究表明，通过表面强化方法提高钛合金的疲劳抗力是防止零部件疲劳失效的重要途径。

为此，人们开发了多种表面强化工艺，其中最常用的方法是喷丸强化[1-2]。

但是由于喷丸强化产生的强化层深度有限[2]，因而具有更高冲击能量密度的激光冲击强化方法受到了人们的关注。

基于激光冲击机理的裂纹面闭合与疲劳性能改善特性研究_任旭东

2012年9月吕方明等：超临界水蒸气氧化的12Cr 钢发射率试验研究129temperature and emissivity with stereo dual-wavelength IR thermography[J]．Journal of Modern Optics ，2010，57(18)：1708-1715．[18] RALPH A F ．Multispectral expert systemspectopyrometer and its uses in industry and research[C]//Proceedings of SPIE ，Thermosense XXVI ，2004，5405：36-47．[19] SAMI A ，LISA B ，ANDREW B ．Effective spectralemissivity measurements of superalloys and ysz thermal barrier coating at high temperatures using a 1.6μm single wavelength pyrometer[J]．Optics and Lasers in Engineering ，1990，30(1)： 77-91．[20] 张友华，陈连忠，刘德英，等．C/C 复合材料光谱发射率测量研究[J]．宇航材料工艺，2009(1)：91-96． ZHANG Youhua ，CHEN Lianzhong ，LIU Deying ， et al. Spectral emittance measurement of C/C composite[J]. Aerospace Materials and Technology, 2009(1)：91-96．[21] 杨世铭，陶文铨．传热学[M]．3版．北京：高等教育出版社，1998．YANG Shiming ，TAO Wenquan ．Heat transfer[M]．3rded ．Beijing ：Higher Education Press ，1998． [22] MÜLLER B ，RENZ U ．Development of a fast fiber-optictwo-color pyrometer for the temperature measurement of surfaces with varying emissivities[J]．Review of Scientific Instruments ，2001，72(8)：3366-3374．作者简介：吕方明(通信作者)，男，1979年出生，博士研究生。

材料激光冲击实验报告

一、实验目的1. 了解激光冲击加工的基本原理和工艺流程。

2. 通过实验，探究不同材料在激光冲击作用下的力学性能变化。

3. 分析激光冲击对材料微观结构和性能的影响。

二、实验材料实验选取了以下三种材料进行激光冲击实验：1. 低碳钢（Q235）2. 铝合金（6061）3. 不锈钢（304）三、实验设备1. 激光冲击设备：激光冲击设备主要由激光器、光学系统、冲击装置和控制系统组成。

2. 显微镜：用于观察材料微观结构。

3. 万能试验机：用于测定材料的力学性能。

四、实验方法1. 实验前，将三种材料分别切割成相同尺寸的试样。

2. 利用激光冲击设备对试样进行冲击加工，冲击能量分别为0.5J、1.0J、1.5J。

3. 冲击后，将试样进行力学性能测试和微观结构观察。

五、实验结果与分析1. 力学性能测试实验结果表明，三种材料在激光冲击作用下，其屈服强度和抗拉强度均有所提高，且随着冲击能量的增加，提高幅度逐渐增大。

具体数据如下：（1）低碳钢：- 冲击能量为0.5J时，屈服强度提高约5%，抗拉强度提高约7%；- 冲击能量为1.0J时，屈服强度提高约10%，抗拉强度提高约15%；- 冲击能量为1.5J时，屈服强度提高约15%，抗拉强度提高约20%。

（2）铝合金：- 冲击能量为0.5J时，屈服强度提高约3%，抗拉强度提高约5%；- 冲击能量为1.0J时，屈服强度提高约6%，抗拉强度提高约10%；- 冲击能量为1.5J时，屈服强度提高约9%，抗拉强度提高约15%。

（3）不锈钢：- 冲击能量为0.5J时，屈服强度提高约4%，抗拉强度提高约6%；- 冲击能量为1.0J时，屈服强度提高约8%，抗拉强度提高约12%；- 冲击能量为1.5J时，屈服强度提高约12%，抗拉强度提高约18%。

2. 微观结构观察利用显微镜观察三种材料在激光冲击作用下的微观结构，发现冲击处理后，材料表面出现明显的塑性变形和残余压应力。

同时，冲击处理后，材料内部的微观结构也发生了变化，如晶粒细化、位错密度增加等。

激光冲击强化性能的影响因素

光机电应用技术国家教学资源库
激光冲击强化性能的主要影响因素
课程：激光加工质量性能检测主讲教师：高尧
光机电应用技术国家教学资源库
教学目标
了解影响激光冲击强化效果的主要因素，掌握如何优化冲击参数
光机电应用技术国家教学资源库
影响激光冲击强化性能的因素
由于激光冲击强化处理的冲击波是由等离子体产生的, 因此影响激光冲击强化处理效果的因素与产生等离子体的参数有关,包括激光参数、金属材料表面特性、涂层、环境氛围等,同时与约束层也有极大关系。在诸多因素中,激光参数、涂层、约束层是主要的影响因素,实际冲击过程中冲击参数的优化就是上述各因素的优化组合。
的物理机械性能来具体选择。
光机电应用技术国家教学资源库
激光脉宽
激光脉宽的大小对激光冲击处理效果有很大影响。激光冲击处理后材料的塑性变形深度、表面残余压应力均与激光脉宽有关。冲击波脉宽(激光脉宽的1.3倍)与靶的塑性变形深度成线性关系。因此从强化效果的角度来看,采用较大的激光脉冲宽度可获得较好的强化效果然而过大的激光脉冲宽度极易造成金属材料表面的热损伤,降低激光冲击处理
作业布置
作业
1.
激光冲击强化目前常用哪两种约束层？
2. 吸收涂层在激光冲击强化技术
工艺中有什么作用？
吸收层
➢一是涂层在高能束激光作用下气化、爆炸产生了冲击波, 从而对金属工件起到强化作用。
➢二是涂层可以起到有效保护金属工件表面免受高能激光束直接辐照产生表面“融蚀”从而改善了激光冲击后金属工件表面质量。
光机电应用技术国家教学资源库
1 2 3 4
小结
激光功率密度激光脉宽约束层吸收层
光机电应用技术国家教学资源库

激光冲击强化对外物损伤叶片前缘的疲劳强度影响研究

激光冲击强化对外物损伤叶片前缘的疲劳强度影响研究
陆炜鑫;胡殿印;鄢林;毛建兴;郭小军;单晓明;张永康;王荣桥
【期刊名称】《推进技术》
【年(卷),期】2024(45)4
【摘要】为研究激光冲击强化对某型离心叶轮外物损伤后疲劳强度的影响,设计了反映真实叶片前缘部位的特征模拟件,并结合空气炮法模拟外物损伤,对比有/无激光冲击强化模拟件的高周疲劳试验结果,发现经激光冲击强化处理后,模拟件的疲劳强度提高约37%。

同时,开展了激光冲击强化以及外物损伤后的残余应力/应变场数值仿真,结合Kitagawa-Takahashi(K-T)图法建立了考虑外物损伤与激光冲击强化的疲劳强度预测方法,与试验结果相比平均误差为7.3%,验证了方法的有效性。

【总页数】9页(P201-209)
【作者】陆炜鑫;胡殿印;鄢林;毛建兴;郭小军;单晓明;张永康;王荣桥
【作者单位】北京航空航天大学航空发动机研究院;北京航空航天大学航空发动机结构强度北京市重点实验室;中小型航空发动机联合研究中心;北京航空航天大学能源与动力工程学院;中国航发湖南动力机械研究所;广东工业大学机电工程学院【正文语种】中文
【中图分类】V232.4
【相关文献】
1.激光冲击强化对TC11抗外物损伤能力的影响
2.激光冲击强化对TC4钛合金缺口叶片疲劳强度的影响
3.外物损伤对不锈钢模拟叶片疲劳强度的影响研究
4.外物
损伤对压气机叶片高周疲劳强度的影响研究进展5.激光冲击/机械喷丸复合强化对TC4钛合金外物损伤疲劳性能的影响
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激光冲击强化对FV520B钢疲劳寿命的影响

激光冲击强化对FV520B钢疲劳寿命的影响金丹;刘壮;郭超越;李卓群;孙梦莹【期刊名称】《中国表面工程》【年(卷),期】2024(37)1【摘要】为提高叶轮的使用寿命,对叶片的抗疲劳性能提出了更高的要求,激光冲击强化(LSP)处理是提高材料抗疲劳性能的重要途径。

针对FV520B钢棒状试样进行LSP试验和不同应变幅值下的单轴低周疲劳试验,并进行疲劳寿命预测。

结果表明,LSP后试样的表面硬度由330 HV提升至490 HV,且LSP后试样表面产生约−90 MPa的残余压应力。

相比于未冲击试样,LSP试样的疲劳寿命均有所提高,±0.5%应变幅值下试样的疲劳寿命提高132.2%。

SEM结果表明,LSP后试样表面产生的残余压应力抑制了疲劳裂纹的萌生和扩展,裂纹萌生位置由试样表面向次表面转移,且疲劳条纹的间距和韧窝尺寸减小,从而延长了试样的疲劳寿命。

采用Manson-Coffin方程针对光滑试样和LSP试样进行疲劳寿命预测,总的来说,对于光滑试样预测结果与试验结果吻合较好;对于LSP试样,预测的疲劳寿命偏保守。

考虑残余压应力的影响针对Manson-Coffin方程进行修正,得到了较好的预测结果。

研究结果可为FV520B材料LSP处理工艺和疲劳失效研究提供理论依据。

【总页数】7页(P280-286)【作者】金丹;刘壮;郭超越;李卓群;孙梦莹【作者单位】沈阳化工大学机械与动力工程学院【正文语种】中文【中图分类】TG156;TB114【相关文献】1.应力水平对激光冲击强化圆角疲劳寿命的影响2.激光冲击强化对2524铝合金疲劳寿命的影响3.激光冲击强化对钛合金疲劳寿命影响综述4.激光冲击强化对钛合金高温微动疲劳寿命的影响5.激光冲击强化FV520B叶片钢的表面形貌与疲劳寿命的研究因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

激光冲击强化对变形控制的影响研究

激光冲击强化对变形控制的影响研究一、激光冲击强化技术概述激光冲击强化技术是一种利用高能激光脉冲对材料表面进行处理的先进表面改性技术。

该技术通过激光与材料表面的相互作用，产生高速等离子体，进而对材料表面施加冲击波，以改善材料的表面性能。

激光冲击强化技术能够有效提高材料的疲劳寿命、抗腐蚀性和耐磨性，因此在航空航天、汽车制造、能源工业等领域得到了广泛的应用。

1.1 激光冲击强化技术原理激光冲击强化技术的核心原理是利用高能激光脉冲在材料表面产生等离子体，等离子体的膨胀产生冲击波，这些冲击波穿透材料表面，引起材料内部的塑性变形，从而实现材料表面的强化。

激光冲击强化过程中，材料表面的温度升高，但不会超过材料的熔点，因此不会对材料造成热损伤。

1.2 激光冲击强化技术的应用场景激光冲击强化技术的应用场景非常广泛，主要包括以下几个方面：- 航空航天：在航空航天领域，激光冲击强化技术被用于提高飞机发动机叶片、外壳等关键部件的疲劳寿命和抗腐蚀性。

- 汽车制造：在汽车制造领域，激光冲击强化技术可以提高汽车发动机部件、传动系统等的耐磨性和抗疲劳性能。

- 能源工业：在能源工业，激光冲击强化技术用于提高风力发电机叶片、核电站压力容器等设备的耐久性。

二、激光冲击强化对变形控制的影响激光冲击强化技术在提高材料性能的同时，也对材料的变形控制产生了重要影响。

通过对材料表面进行精确的激光冲击处理，可以实现对材料变形的有效控制，这对于精密制造和结构设计具有重要意义。

2.1 激光冲击强化对材料微观结构的影响激光冲击强化过程中，材料表面受到冲击波的作用，导致材料内部的微观结构发生变化。

这些变化包括晶粒细化、位错密度增加、相变等，这些微观结构的变化直接影响材料的宏观力学性能，如硬度、韧性和疲劳强度。

2.2 激光冲击强化对材料表面粗糙度的影响激光冲击强化技术在改善材料表面性能的同时，也会对材料表面粗糙度产生影响。

激光冲击处理后的表面粗糙度通常会降低，这是因为激光冲击波能够去除材料表面的缺陷和不平整，从而实现表面平滑化。