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激光冲击加工衍生出的新技术

DOI：10.3390/ma13061453 期刊：Materials 出版年份：2020 更新时间：2025-09-23 15:19:57
摘要： 激光冲击强化（LSP）是一种先进的材料表面硬化技术，通过利用激光诱导等离子体冲击波产生的应力效应，能显著提升材料力学性能并延长使用寿命，该技术已在金属及合金加工领域获得日益广泛的应用。随着现代工业的快速发展，基于LSP衍生出多项新技术，既拓展了LSP的应用范围，也丰富了其技术理论体系。本研究系统总结了LSP的技术原理，包括LSP基本原理与激光诱导等离子体冲击波机制，并从激光冲击成形（LSF）、温激光冲击强化（WLSP）、激光冲击标记（LSM）和激光冲击压?。↙SI）四个维度详细阐述了LSP衍生技术。这些技术与LSP的共同特征在于均利用激光产生的应力效应而非热效应：LSF通过激光诱导的高动态载荷实现金属板材曲率调控；WLSP因融合LSP、动态应变时效（DSA）和动态析出（DP）优势，其处理后材料的强度及残余应力/微观组织稳定性均优于传统LSP；LSM是在金属或合金表面制备可视化标记的有效方法，关键在于设计特定形状与适宜厚度的吸收层；在高应变率LSP作用下，LSI能直接在晶体金属表面压印大规模超光滑复杂三维纳米结构阵列。本研究成果对深入理解LSP理论及其衍生技术具有重要参考价值和指导意义。
作者： Jiajun Wu，Jibin Zhao，Hongchao Qiao，Xianliang Hu，Yuqi Yang
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

总结激光冲击处理（LSP）的技术原理，并介绍由此衍生的新技术，包括激光冲击成形（LSF）、温激光冲击处理（WLSP）、激光冲击标记（LSM）和激光冲击压?。↙SI），重点阐述它们在材料表面硬化与改性方面的应用及优势。

研究成果

激光冲击强化（LSP）及其衍生技术（LSF、WLSP、LSM、LSI）利用激光诱导应力效应显著提升金属材料的力学性能并延长其使用寿命。这些技术具有加工精度高、可控性强、可处理复杂零部件等优势。该研究全面综述了LSP理论及其新技术，为材料科学与工程领域的深入研究和应用提供了重要参考。

研究不足

该研究的局限性在于当前对激光冲击强化（LSP）及其衍生技术的认知与技术发展水平。挑战包括：为激光冲击微造型（LSM）制备具有精确形状和厚度的吸收层，以及优化宽束激光冲击强化（WLSP）的工艺参数以实现残余应力的最佳稳定性。

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