抗疲劳制造技术作为一种不改变零件基本结构与质量却能大大提高零件使用寿命的新技术,已经成为现代工业迈进一个新时代的关键技术。水射流技术在最近几十年快速发展,广泛地应用在包括机械工业的各个领域。随着水射流技术在材料改性方面研究的深入,这种技术的优越性与应用前景得以展现。将水射流技术应用在抗疲劳制造技术当中成为了一个新的研究方向,但是水射流在表面强化时引起的表面损伤往往会影响强化效果。为了更好的发展水射流技术在抗疲劳制造技术中的优势,本文选取工业减速器中最常用的材料18CrNiMo7-6齿轮钢作为研究对象。在水射流直接强化工艺的基础上,设计一种在试件表面铺设小钢珠的间接强化技术,通过试件表面小钢珠使水射流的能量间接作用在试件表面从而对试件进行强化。针对材料表面粗糙度、表面残余应力、硬度等参数引起的变化,研究这种方法对材料的强化效果,并与传统的直接强化方法进行对比。主要内容包括:(1)分别研究直接强化与间接强化在喷射压力变化时,对试件表层各个参数的影响。对比发现,喷射压力对于两种工艺对试件表面残余应力的影响相差不大,但是间接强化在表面粗糙度、表层残余应力场以及硬度方面比直接强化对试件的影响更加明显。(2)分别研究了直接强化与间接强化在喷射靶距变化时,对试件表层各个参数的影响。试验结果表明喷射靶距的变化与喷射压力的变化在两种强化工艺对试件的影响基本相同。(3)针对间接强化技术,分别研究了铺设小钢珠直径、铺设小钢珠层数以及喷射次数对试件表层参数的影响。结果显示,直径小于3.5mm时,小钢珠能发挥质量增加的优势而提高强化效果,当直径大于3.5mm时,小钢珠质量过大而影响了强化效果;小钢珠铺设3层以内时,小钢珠对试件表面的保护是影响表面参数的主要因素,超过3层后,水射流能量在传递过程中的损失增加变成了影响表面参数的主要因素,从而使强化效果下降;喷射次数的增加对试件残余应力场有明显效果,但是喷射次数超过3次后,小钢珠保护作用的减弱则导致工艺对试件表面的强化效果受到明显影响。