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激光冲击处理对激光增材制造Ti6Al4V钛合金抗氧化性能的影响
摘要： 研究了激光增材制造（LAM）Ti6Al4V在激光冲击处理（LSP）前后的高温抗氧化性能。样品在空气中于400?800°C氧化1?50小时。结果表明，LAM制造的Ti6Al4V的增重速率降低，且LSP对提高抗氧化性具有积极作用。在700°C氧化温度下，LSP前截面观察到富铝层；LSP后富铝层转变为三层结构。该富铝层阻止了氧的扩散，从而提升了Ti6Al4V的抗氧化性能。
关键词： Ti6Al4V钛合金，高温抗氧化性，激光冲击处理，激光增材制造
更新于2025-09-23 15:21:01
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高斯模式激光冲击下IN718合金表面形貌与残余应力场的数值模拟
摘要： 激光冲击处理（LSP）是一种能改善材料力学性能并延长疲劳寿命的新型表面改性技术。本研究采用数值模拟方法，使用高斯模式激光对IN718合金进行处理，激光脉冲能量为3-7 J，脉冲宽度为12 ns，光斑直径为3 mm，并探究了激光脉冲能量对材料表面形貌及残余应力场的影响。数值模拟结果表明：经LSP处理后，材料近表面形成一定深度的塑性变形层和压应力层；材料塑性变形量随激光脉冲能量增大而增加，表面及深度方向的压应力也随之增强。当激光脉冲能量为3-7 J时，最大压应力出现在对应激光光斑的中心位置。激光脉冲能量从3 J增至7 J时，深度方向塑性变形量从0.50 μm增至1.86 μm，最大压应力从362 MPa提升至742 MPa。研究表明LSP能显著改善IN718的力学性能，其中激光脉冲能量是影响处理效果的最关键因素，本研究可为IN718合金LSP处理的相关研究提供理论指导。
关键词： 残余应力、高斯模式激光、表面形貌、激光冲击处理、IN718合金、激光脉冲能量、数值模拟
更新于2025-09-23 15:19:57
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激光冲击强化材料的疲劳寿命
摘要： 通过有限元建模研究了激光冲击强化处理的03Х22Н6М2不锈钢试样厚度对其疲劳寿命的影响。研究发现该技术能使薄（2毫米）试样的疲劳寿命提高三倍以上。
关键词： 有限元建模、疲劳寿命、残余应力、激光冲击处理
更新于2025-09-23 15:19:57
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激光冲击强化工艺新型激光路径研究
摘要： 在大多数激光冲击强化实验中，通常采用传统的典型激光扫描路径。然而，该工艺诱导的表面残余应力分布不均衡——当最小轴向上的残余应力释放时，激光冲击效果将失效。为此我们开发了新型水平垂直往复（HVR）扫描路径，该方案既降低了残余应力分布的不均衡性，又提升了工艺效率。 传统路径的应力失衡源于激光脉冲与应力脉冲的时间差：应力会沿激光路径方向叠加，这是导致材料表面应力分布不均的主因。多数情况下激光脉宽为12-20纳秒，而应力脉宽是其三倍。仿真结果显示传统X轴应力比Y轴大25%，而HVR路径两者几乎相等。实验不仅证实两种路径的应力分布差异，还表明激光冲击区域差异同样影响应力分布——路径差异引发应力失衡的根源在于叠加效应，而区域差异导致分布不同的原因则是回弹效应。
关键词： 激光冲击处理，激光路径，HVR路径，残余应力，应力分布
更新于2025-09-23 15:19:57
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激光冲击加工衍生出的新技术
摘要： 激光冲击强化（LSP）是一种先进的材料表面硬化技术，通过利用激光诱导等离子体冲击波产生的应力效应，能显著提升材料力学性能并延长使用寿命，该技术已在金属及合金加工领域获得日益广泛的应用。随着现代工业的快速发展，基于LSP衍生出多项新技术，既拓展了LSP的应用范围，也丰富了其技术理论体系。本研究系统总结了LSP的技术原理，包括LSP基本原理与激光诱导等离子体冲击波机制，并从激光冲击成形（LSF）、温激光冲击强化（WLSP）、激光冲击标记（LSM）和激光冲击压?。↙SI）四个维度详细阐述了LSP衍生技术。这些技术与LSP的共同特征在于均利用激光产生的应力效应而非热效应：LSF通过激光诱导的高动态载荷实现金属板材曲率调控；WLSP因融合LSP、动态应变时效（DSA）和动态析出（DP）优势，其处理后材料的强度及残余应力/微观组织稳定性均优于传统LSP；LSM是在金属或合金表面制备可视化标记的有效方法，关键在于设计特定形状与适宜厚度的吸收层；在高应变率LSP作用下，LSI能直接在晶体金属表面压印大规模超光滑复杂三维纳米结构阵列。本研究成果对深入理解LSP理论及其衍生技术具有重要参考价值和指导意义。
关键词： 激光冲击处理、应力效应、温激光冲击处理、激光冲击标记、激光冲击压印、激光冲击成形
更新于2025-09-23 15:19:57
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不同表面处理技术对激光粉末床熔融成型A357.0零件效果的影响：表面粗糙度与疲劳强度
摘要： 基于激光的粉末床熔融（L-PBF）是一种增材制造（AM）技术，它利用计算机控制的激光束作为能源，通过逐层堆积策略将金属粉末熔合，从而制造三维零件。这种方法为几何形状设计带来了前所未有的自由度，但逐层构建策略通?；岬贾卤砻婀饨喽燃睿馐艿浇滋菪в筒糠秩廴诳帕４嬖诘挠跋?。因此，需要进行表面精加工处理以获得足够的表面光洁度、改善疲劳性能并满足机械和美学需求。本文系统比较了多种表面精加工技术，包括激光冲击处理、塑料介质喷砂、普通喷砂、陶瓷丸喷丸以及采用不同粒径（φ=0.2毫米和φ=0.4毫米）钢颗粒的金属丸喷丸。结果表明，所有提出的方法都提高了A357.0 L-PBF零件的表面质量和疲劳寿命。然而，实现最低表面粗糙度并不一定对应最佳疲劳性能，这表明可能有多种机制在起作用，除了表面粗糙度外，残余应力也有助于提高疲劳强度。
关键词： 激光冲击处理、增材制造、疲劳、喷丸强化、表面精加工、塑料介质喷砂、喷砂、表面粗糙度、A357.0合金、激光粉末床熔融
更新于2025-09-16 10:30:52
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激光冲击处理铝合金2024-T3的疲劳裂纹扩展行为
摘要： 激光冲击处理（LSP）是一种旨在提高结构合金耐磨性、耐腐蚀性和抗疲劳性能的表面改性技术。近年来，采用低能量激光、短脉冲持续时间、小光斑尺寸及高单次照射面覆盖率的免涂层激光冲击处理（LSPwC）技术逐渐兴起。本研究对2024-T3铝合金预裂纹紧凑拉伸试样两侧进行了LSPwC处理：使用10Hz重复频率、约270mJ脉冲能量的532nm（二倍频）脉冲（9ns）Nd:YAG激光系统，配合500mm焦距透镜实施LSPwC，估算功率密度为5.2GW/cm2，并设置50%与75%两种重叠率。研究旨在探究LSPwC及循环载荷条件对试样裂纹闭合与疲劳裂纹扩展（FCG）行为的影响。在R=0.2和R=0.5两种载荷比下进行恒幅FCG试验，结果显示：相比未处理试样，R=0.2工况下试样的裂纹闭合载荷（Pcl≈1.1-1.2Pmin）与裂纹扩展周期数略有增加，而R=0.5工况无明显效果；此外结果表明，在当前LSPwC条件下提高重叠率并无显著作用。
关键词： 激光冲击处理，疲劳裂纹扩展，2024铝合金
更新于2025-09-12 10:27:22
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激光冲击处理316L不锈钢表面织构的实验与数值研究
摘要： 表面织构化被认为是降低摩擦系数、提高摩擦副耐磨性的有效方法。本研究基于激光冲击工艺，提出采用激光喷丸织构化(LPT)技术在316L不锈钢表面制备凹坑阵列。通过开展LPT实验研究了微凹坑的几何特征，结果表明LPT技术能以良好重复性制备微凹坑?；谟邢拊ń惺的Ｄ庖陨钊胙芯縇PT过程，发现数值模拟获得的凹坑深度与实验测量结果高度吻合。此外，通过应力分析表明试样中存在残余压应力，这有助于提升摩擦副的摩擦学性能。
关键词： 减摩、耐磨、316L不锈钢、表面织构化、激光冲击处理
更新于2025-09-11 14:15:04