激光冲击强化是一种利用激光诱导等离子体冲击波来提高材料疲劳寿命的新型表面改性技术，具有强化效果显著、可控性强、适应性好等优点，对提高结构可靠性和部件疲劳强度、延长材料使用寿命具有重要作用。近年来，该技术受到了广泛重视，得到了快速发展。本文简要介绍了激光冲击强化技术的基本原理、特点与应用领域；总结了国内外激光冲击强化技术的发展状况与研究成果；并针对国内外激光冲击强化技术的现状，提出了一些现在需要解决的强化工艺问题；最后对激光冲击强化技术的应用前景进行了展望。

采用数值模拟方法, 研究了激光冲击不同厚度钛合金零件时沿零件表面和深度方向的残余应力场分布规律, 并通过动态分析, 研究了冲击波在不同平面间的反射情况。结果表明, 当其他参数不变时, 试样的正面残余应力随厚度的增大而增大, 而反面残余应力随厚度的增大先增大后减小。当试样厚度为4 mm时, 正面显微硬度最大值为440.2 HV；当试样的厚度为2 mm时, 反面显微硬度最大值为416.1 HV。冲击波与声阻抗接触面作用产生的拉伸波与压缩波对残余应力场的分布有显著影响。

激光除锈技术是一种新型、绿色环保的除锈方法。对一些在极易生锈的工作环境中的低碳钢构件，采用激光除锈技术代替传统除锈方法，有广阔的发展前景。激光除锈技术主要利用辐射在锈蚀表面的激光能量高、脉冲短的特点，使锈蚀温度很快达到熔点以上。但在除锈的同时，会有部分激光透过锈蚀层直接与金属基底作用，以及辐射在锈蚀表面的激光也会通过热传导将部分能量传递到金属基底表面。本文采用实验分析手段，对金属基底表面的微观组织、力学性能、硬度等进行对比研究。结果表明，所采用的激光除锈工艺在获得良好的除锈效果情况下，对金属基底没有造成损伤，对金属基底表面性能没有产生显著影响.

针对目前国内激光冲击强化设备工业化程度不高的问题，采用固定光路系统结构形式和模块化设计方法，研制了一款激光冲击强化设备。分析了激光冲击强化设备的设计方案、激光光路布置特点以及系统控制方法，并对激光冲击强化设备技术指标进行了测试。保持室温在(22±2) ℃以内，设备开机20 min后，输出最大脉冲能量可达25 J，能量波动范围不超过3%，脉宽在16 ns~20 ns之间连续可调，波动范围在-1 ns~1 ns以内，光束的发散角小于2.5 mrad，光束指向波动小于50 μrad，重复频率0.5 Hz~5 Hz可调，光路系统的传输效率约为92%，约束层厚度均匀、且流量连续可控。测试结果表明，激光冲击强化设备的各项性能良好。