针对激光熔覆修复K403镍基高温合金构件组织粗大和力学性能下降的问题, 提出采用激光冲击强化技术对修复区进行表面强化。利用SEM观察不同区域微观组织, 利用显微硬度、残余应力和高温拉伸强度测试研究其力学性能。结果表明, 激光冲击强化细化试样表层晶粒; 强化后, 试样基体区和熔覆区表面硬度分别提高21%和8%, 影响深度约0.8 mm; 激光冲击在试样表层引入约610 MPa且均匀分布的残余压应力, 影响深度层达1.2 mm, 经保温处理后, 应力释放约18%, 但在表面仍残留较大的残余压应力; 激光冲击提高了材料高温拉伸强度约15%, 解决了激光熔覆修复K403镍基构件力学性能下降的问题。

针对K403镍基高温合金铸造构建易发生裂纹、腐蚀、磨损的问题, 采用激光冲击强化技术对K403薄片试件进行处理, 使试件表面纳米化提高材料力学性能。利用X射线衍射、SEM扫描电镜、TEM透射电镜分析了材料表面纳米晶层的形成机理。实验结果表明: 激光诱导的高压等离子体冲击波可以在样品表面上形成226 nm厚的纳米晶层; 从SEM和TEM结果可以看出, 激光冲击强化不会改变材料表面物相。在高冲击波压力下, K403试样表面组织产生了位错和纳米级晶粒细化。

采用激光斜入方法对航空发动机扇轴转接圆角部位进行激光冲击强化试验。分析了斜冲击机理及方法，计算优化斜激光冲击强化试验参数，对冲击前后试件的显微硬度、残余应力进行对比分析，并进行旋转了弯曲疲劳对比验证试验。其结果表明，风扇轴经过激光斜冲击强化后，表面显微硬度提高了11%，残余应力不均匀性得到改善，旋转弯曲疲劳寿命提高了160%；断口观察分析可知，激光冲击强化可以使疲劳源位置内移，降低裂纹扩展速率，从而提高试件的疲劳性能。

为了研究激光冲击强化对镁合金耐腐蚀性的影响，采用电化学方法和钕玻璃脉冲激光（波长1064 nm，脉冲宽度20 ns）研究AZ31、AZ61和AZ91三种镁合金在3.5%(质量分数)NaCl溶液中的电化学腐蚀行为，并对合金表面形貌、微观组织、显微硬度、自腐蚀电位和电化学阻抗谱进行实验测试与分析。结果表明：激光冲击强化改善了镁合金的耐腐蚀性。随着激光功率密度的增加镁合金自腐蚀电位正向移动，腐蚀电流密度降低，阻抗弧变大。当功率密度为0.7 GW/cm2时电流密度开始增加，阻抗弧减小。讨论和分析了Al含量、固溶和时效处理对激光冲击镁合金自腐蚀电位和阻抗谱的影响。