为了研究激光冲击强化对镁合金性能的影响, 根据优化后的工艺参数, 采用钕玻璃脉冲激光, 对轧制态AZ31B镁合金薄板试样表面进行冲击强化实验。实验结果表明, 晶粒得到明显细化, 晶粒大小由20 μm左右细化到10 μm左右, 试样表面激光诱导的残余压应力高达-126 MPa。室温下通过三点加载的方法, 对激光冲击、局部区域激光冲击以及未激光冲击的试样在去离子水中进行了应力腐蚀试验, 对其断口进行了宏观和微观分析, 表明激光冲击能够抑制应力腐蚀裂纹的产生和扩展。

利用输出波长为1.054 μm,脉冲宽度为20 ns的激光,对表面涂覆硅酸乙酯吸收涂层的2A02铝合金进行了冲击强化和疲劳试验。通过对冲击处理前后材料的微观组织、硬度和疲劳寿命的比较,分析了激光冲击处理对2A02铝合金材料疲劳行为的影响。结果表明,激光冲击强化可使2A02铝合金表面残余压应力达到120 MPa以上,强化层深度达1.5 mm,疲劳寿命为未经激光冲击强化处理试样的1.835-2.882倍。对合金疲劳试样断口微观形貌的扫描电镜(SEM)分析结果表明,疲劳断口由疲劳源、疲劳区和瞬断区组成,经激光冲击强化的试样疲劳源移向激光强化层以内,残余压应力有效地延迟疲劳源区的裂纹萌生,减缓疲劳裂纹的扩展速率,“循环硬化”有效抑制或减少了二次裂纹的产生,使激光冲击2A02铝合金的疲劳寿命得以大幅提高。

为了研究激光冲击强化对镁合金性能的影响, 采用钕玻璃脉冲激光(波长1054 nm, 脉冲宽度23 ns)对AM50镁合金试样表面进行冲击强化处理, 并对其表面形貌、微观组织、显微硬度、残余应力进行实验测试与分析。结果表明,在激光功率密度为3.1 GW/cm2的强脉冲激光作用下, 试样表面留下光亮致密的微凹坑, 凹坑深约27 μm; 表层材料发生高应变速率的塑性变形, 材料内产生大量位错与孪晶, 强化层深度约0.8 mm; 冲击区的显微硬度明显增加, 表层材料的显微硬度比基体约提高58%; 冲击区表面存在残余压应力, 数值高达-146 MPa。实验结果表明, 激光冲击镁合金的强化效果明显。