研究了激光喷丸(LP)TC6钛合金的组织演变对表面强度的影响机理。结果表明,LP后材料表面的显微硬度和残余应力均随功率密度的增加而增大,LP引起的硬度影响层和残余应力影响层的深度也随功率密度的增加而增大,且影响层深度为500~600 μm。LP对TC6钛合金强度的影响机理包括细晶强化和位错强化,晶粒细化使大角度和小角度晶界增多,而晶界能阻止材料发生屈服;LP产生的高密度位错可使材料的屈服强度提高,阻碍位错的运动,抑制裂纹的萌生,从而使材料的力学性能提高。

为了提高轧辊表面强度, 减小应力集中, 延长轧辊寿命, 利用光纤激光毛化设备对轧辊表面进行无序毛化。研究了激光功率、轧辊转速、激光头平移速度以及脉冲频率对无序毛化点分布的影响, 提出了四种无序毛化的方法, 即: 速度调试法、频率调试法、外部调试法和综合调试法。实验结果表明, 四种方法都可以实现无序毛化, 其中综合调试法无序化程度更大, 毛化质量最佳。研究结果已应用于实际生产。

为了增强玻璃质材料的表面强度，研究了表面强度变化的主要工艺阶段，根据所得表面强度值绘出了工艺变化曲线。分析了表面强度降低的主要原因，提出了相应的解决办法。阐述了用腐蚀法去除应力集中及最大压应力增强玻璃表面强度的理论，并分析了不同去除模式对脆性材料表面强度的影响。最后，介绍了柔性研磨方式，给出柔性研磨方式的工艺控制条件。总结出不同非成像表面相应粗糙度基本要求，并提出了相应的加工工艺办法。实验结果表明，应用去除速率≤25 μm/h及磨料粒度≤15 μm的柔性研磨可以得到类似抛光的表面。柔性研磨方式使表面最大压应力增大，并能够避免危害表面强质的纵向显微裂纹产生，从而提高玻璃的表面强度。