钛合金具有密度小,比强度、比断裂韧性和疲劳强度高,抗裂纹扩展能力好,低温韧性良好,抗蚀性能优异等特点。自五十年代以来已经发展为主要的航空航天及船舶海洋结构材料,用来制造高性能航空发动机风扇、压气机轮盘、涡轮叶片等重要构件。但是钛及钛合金表面硬度低,应用于潜艇等舰船上的泵、阀以及管系等时,在使用过程中由于海水属于多元流体,其上的钛合金零部件的冲蚀磨损较为严重,这些都限制了其应用范围。因此,在保持金属整体性能的前提下,通过表面处理改变表面成分或组织,赋予金属表面高硬度、耐磨损、耐腐蚀等性能的表面工程是解决上述问题的有效途径。　　 激光冲击技术是70年代初发展起来的一种表面改性技术。利用高峰值功率密度(大于10W/cm)激光束冲击工件表面,借助于高压力峰值的应力波(最大可达10GPa左右)使金属产生弹塑性变形和微观特性的改变,提高表面强度和产生有利的残余压应力。为了深入了解激光冲击对材料微观组织和性能的影响,利用输出波长1064nm、脉冲宽度10ns、最大输出能量12.2J、光斑直径3mm的调Q钕玻璃激光,探索了不同原始组织Ti6A14V钛合金在激光冲击强化下的微结构演变,通过力学性能和残余应力测试,分析了其微结构演变特征和强化机理。　　 试验结果表明:Ti6A14V钛合金在激光冲击作用下,随着激光能量的增大,位错数量不断增多,位错形貌开始由平衡态向复杂网络形态转变,并伴随位错塞积。试样表面强化层观察到大量位错蚀坑,也说明了激光冲击诱发材料表面的位错等缺陷。Ti6A14V钛合金在激光冲击塑性变形过程中产生的位错,一方面可产生应变强化,另一方面也可以有效地平衡内部应力集中程度,使塑性变形以位错增殖的方式进行。　　 表面残余应力和显微硬度的测试表明:试验材料表面在激光冲击强化作用下可获得明显的残余压应力,最高可达566Mpa,并且残余应力的分布由中心向边缘逐渐减小,与激光冲击波能量的高斯分布相一致。在获得有利的残余压应力的同时,材料表面硬度也得到了提高,硬化层可达0.9mm。魏氏组织基体Ti6A14V钛合金经激光能量10.6J冲击后最高硬度值可达431.1HV,随着激光能量的提高,最高硬度可达533.2HV;同样在12.2J激光能量冲击下,双态组织基体最高硬度值要低于魏氏组织基体,不过双态组织下硬度值也可达501.5HV。硬度分布沿深度方向,强化效应逐步减弱。　　 此外,在激光冲击表面强化的基础上,初探激光冲击强化对Ti6A14V钛合金抗空泡腐蚀性能的影响。利用超声波磁致伸缩空蚀试验机,在实验室条件下采用扫描电子显微镜(SEM),研究了Ti6A14V钛合金在蒸馏水介质中的空蚀破坏行为,运用激光冲击强化技术对Ti6A14V钛合金表面强化后,研究了激光冲击改善Ti6A14V钛合金抗空泡腐蚀性能的机制。　　 空泡腐蚀试验表明,激光冲击强化获得有利的表面残余压应力和高的表面强度,从而提高其耐空蚀性能。对于两相Ti6A14V钛合金,α相和β相具有不同的抗空蚀性能,在相同试验条件下,β相空蚀腐蚀有加剧的倾向,而α相变得更加致密,偶有蚀坑出现。Β相几乎全部产生塑性变形坑并伴随有材料的剥落。随着激光能量的增大,材料表面强化效果也越明显,相应的耐空蚀性能也越好。