激光超声滚压钛合金

硬度提升23.7%

通过激光热效应与超声滚压的协同作用，在钛合金表面实现梯度纳米晶化，显著改善表面强化效果。

Yong, Zhang · 75838682 · Xinlei, Zhang · Haipeng, Zhu · Liang, Guoxing · 蔡玉奎 · Cheng, Minghui · 吕明

Optics and Laser Technology 2026

参数信息

表面硬度提升幅度

23.7 %

梯度纳米晶化对硬化贡献

74.1 %

技术优势

硬度提升显著

在6.1 J/mm²的激光能量密度下，表面硬度比传统USRP提高23.7%。

梯度纳米晶化主导

梯度纳米晶化对硬度提升的贡献达74.1%，是主要的强化机制。

多重强化协同

高密度位错、β相分数增加和Ti3Al析出物共同补充强化效果。

应用场景

• 钛合金表面强化：无需改变合金成分即可大幅提高钛合金表面硬度，用于耐磨和抗疲劳部件。
• 金属表面工程：在金属表面构建梯度纳米结构，为设计先进表面强化工艺提供新途径。
• 航空部件修复：可对钛合金航空部件进行局部强化修复，恢复或超过原有表面性能。
• 钛合金部件制造：在制造过程中直接对钛合金部件表面进行处理，省去后续热处理或涂层工序。