为了解决激光熔覆In718合金力学性能差的问题,选择不同的扫描速率对In718合金熔覆层进行了激光重熔处理,采用光学显微镜、扫描电镜和能谱仪观察显微组织结构和特征,检测不同物相的成分并分析微观偏析对显微组织的影响,通过力学检测设备对涂层的显微硬度与抗拉强度进行检测。结果表明,Laves相主要由Nb与Mo元素的偏析所导致,与未重熔相比,重熔后的涂层气孔明显减少,且不同的重熔扫描速率对组织与性能的影响也不同,4个涂层的Laves相体积分数由34.1%减少至24.6%、16.7%和19.6%,平均硬度由250.3 HV提高至261.5 HV、276.9 HV和268.0 HV,抗拉强度由678 MPa提高至728 MPa、879 MPa和808 MPa,而重熔对涂层延伸率的影响不明显;最优的重熔扫描速率为15 mm/s,Laves相的体积分数最低,平均显微硬度和抗拉强度最高;激光重熔能有效改善熔覆层的形貌、降低孔隙率、减少或抑制Laves相的析出,并且减少Laves相有助于提高In718合金的力学性能。此研究为后续的离心球墨铸管模具的再制造奠定了理论基础。

为了揭示激光喷丸(LP)强化IN718合金疲劳寿命增益的机制，研究了合金喷丸前后晶粒重排与疲劳特性的关系。结果表明，LP后试样表层的塑性形变深度最大可达33.7 μm,合金的最大疲劳寿命增益可达188%；激光冲击波诱导产生的表层残余压应力随激光功率密度的增大而增大，但增幅逐渐减小; 疲劳试验后，表层残余应力出现了52%的释放;LP后试样表层晶粒出现细化现象，细化深度达到175 μm; 位错滑移和位错攀移以及孪晶等共同作用使原始晶粒内形成了亚晶粒，最终细化了晶粒组织。

采用Abaqus软件建立有限元模型，分析了激光功率密度对孔周表面残余主应力分布的影响。进行了不同功率密度下的激光喷丸（LP）试验，通过X射线应力分析仪测量了孔周区域特征点三个方向的残余应力值，并计算了各点对应的主应力。结果表明，LP之后孔周的残余应力呈现各向异性；最小残余主应力可有效表征喷丸强化效果，随着激光功率密度的提高，最小残余主应力值减小。另外，LP后小孔附近出现典型的残余压应力环，最小残余主应力明显小于其他喷丸区域的；当功率密度超过一定阈值时，此环呈现远离孔壁的趋势。