激光喷丸：通过能量和控制提高疲劳性能

激光喷丸是一种非常可控且精度极高的金属表面强化技术。山东迈特莱斯公司的激光喷丸可以通过设计合理的功率密度和覆盖率等参数来为零件或材料提供表面强化定制工艺。

有益的残余压应力

    零件疲劳强度与其表面的应力状态有关，疲劳强度的提升幅度与在零件表面的残余压应力大小和深度成正比。较深的残余压应力可以抑制疲劳裂纹扩展、预防疲劳失效。激光喷丸工艺产生的残余压应力深度可达毫米级，是机械喷丸、超声喷丸的10多倍。

    那么激光喷丸是如何产生有效的残余压应力分布呢？山东迈特莱斯工程师通过调整脉冲激光的功率密度和喷丸覆盖范围等参数来控制残余压应力的大小和深度。

功率密度

    功率密度（GW/cm2）是测量表面接收的单位面积辐射的功率。在激光喷丸过程中，通过控制激光器的能量和光斑大小来调节功率密度。提高激光能量、减小光斑尺寸都是提高功率密度的方法，可以产生更深的残余压应力。

    下图显示了功率密度对钛合金样品残余压应力分布的影响。当功率密度由3.2GW/cm2提高到4.5GW/cm2时，表面残余压应力的幅值增大。当功率密度提高到9.9GW/cm2时，样品表面的和深度的残余压应力都显著提高。

    9.9GW/cm2已经是一个令人难以致信的功率密度——相当于近100亿瓦的功率分布在1cm2的表面积上。除激光喷丸外，几乎没有其他工艺可以在零件表面产生如此强大的应力冲击波。

功率密度和覆盖率

    光斑覆盖也可以用来控制激光喷丸产生的残余压应力大小和深度。下图展示的是在同一区域不同重复数量激光喷丸所产生的参与压应力分布。结果表明，对TC4材料单遍激光喷丸和3遍激光喷丸残余压应力分布是不一样的，多遍处理可以增加残余压应力的大小和深度。还可以看出，如果同时增加功率密度和处理遍数，残余压应力的大小、深度增加更明显。

金属表面强化定制解决方案

    激光喷丸技术是一种非常可控和精确的表面增强改性方法。山东迈特莱斯可以通过调节功率密度和覆盖等参数来为特定的零件或材料定制工艺。激光喷丸是一种有效的解决疲劳问题的工程解决方案，因为压缩残余应力分布可以在一个组件上的精确位置进行优化。

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