激光增材制造技术广泛应用于石油化工、航空航天及海洋装备的制造及修复领域。然而，激光增材制造合金材料制备内部由于急热急冷造成的残余应力在苛刻腐蚀环境中服役时，易引起材料的重大应力腐蚀开裂风险。本文首先综述了激光增材制造合金材料中残余应力的产生机理。其次，总结了材料中残余应力的主要测定方法和消除方法。此外，概述了激光增材制造合金材料应力腐蚀开裂的试验方法以及主要机理。最后，基于激光增材制造合金材料残余应力和应力腐蚀开裂的研究现状，总结了该领域目前尚待解决的关键问题及未来的主要发展趋势。

针对不锈钢焊接接头应力及组织分布不均匀,容易导致应力腐蚀开裂的问题,采用不等强度激光冲击波对316奥氏体不锈钢焊接接头进行处理.通过应力腐蚀试验、残余应力测试及微观组织分析,研究了激光冲击强化对焊接接头应力腐蚀抗性的影响及其作用机理.试验结果表明:激光冲击强化将焊接件的应力腐蚀断裂时间提高了33.48%.激光冲击波的作用,在焊接接头部位引入了高数值的残余压应力,一方面消除了热影响导致的残余拉应力,同时抵消了拉伸工作载荷的作用,降低局部应力梯度,从而延缓表面钝化膜的破裂;另一方面,激光冲击使焊接接头不同区域之间的微观组织均匀和细化,提高了微裂纹萌生的条件,降低了金属发生阳极溶解的可能性.两种因素的共同作用,使得不锈钢焊接接头的抗应力腐蚀性能显著增强.

针对不锈钢焊接接头存在残余应力且分布不均匀、容易发生应力腐蚀的问题,采用激光冲击强化对其进行处理,探究激光功率密度和冲击次数对表面残余应力状态的优化作用,并通过应力腐蚀试验验证优化效果.结果表明:随着功率密度增加,表面残余应力明显下降,但下降幅度逐渐减小,功率密度4.24 GW/cm2与2.83 GW/cm2冲击产生的残余应力相差不大,熔合区还存在残余拉应力,说明高功率密度不足以消除表面残余拉应力;随着冲击次数增加,残余拉应力显著降低,2.83 GW/cm2冲击3次之后,残余拉应力完全消除,局部最高应力梯度从54.7 MPa/mm下降到11.7 MPa/mm,获得了高数值、分布均匀的残余压应力层.激光冲击强化后,焊接试样的应力腐蚀断裂时间提高了33.48%,激光冲击强化产生的残余压应力是其应力腐蚀抗性提高的重要原因.

为了研究激光冲击处理对镁合金焊接件应力腐蚀性能的影响，采用激光波长1064 nm，脉冲宽度15 ns，脉冲能量4 J，光斑直径3 mm的钕玻璃脉冲激光器，对AZ31B镁合金交流氩弧焊接件表面进行冲击处理。室温下采用三点加载的方式，在去离子水中对试样进行应力腐蚀实验。利用光学显微镜和透射电镜观测激光冲击试样微观结构，利用扫描电镜观测应力腐蚀断口。实验结果表明：根据优化的激光参数，能在试样表面制得纳米结构表层，样品表面纳米晶粒大小为35 nm左右；激光冲击处理改变了试样表面的应力状态，由残余拉应力60 MPa转变为残余压应力-125 MPa；激光冲击处理后自腐蚀电位增大88 mV，腐蚀电流减小了73.4%，从而降低试样腐蚀倾向；未激光冲击的试样在浸没了192 h后出现应力腐蚀开裂，而激光冲击的试样在浸没了10个月后未出现裂纹，这表明激光冲击处理能够提高AZ31B镁合金焊接件抗应力腐蚀的能力。

介绍了激光喷丸技术的工作原理；阐述了激光喷丸表面改性层微观组织的变化与残余压应力的形成机理和分布规律；分析了激光喷丸技术对提高金属抗应力腐蚀开裂性能的效果和机理；与机械喷丸进行比较，总结了激光喷丸技术提高金属抗应力腐蚀开裂性能的技术优势；并展望了激光喷丸技术在抗应力腐蚀方面的应用前景。

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。