激光氣相沉積技術(shù) 

激光氣相沉積法有激光化學(xué)氣相沉積法（Laser Chemical Vapor Deposition, LCVD）和激光物理氣相沉積法（Laser Physical Vapor Deposition, LPVD）兩種主要形式，化學(xué)氣相沉積法是制備材料氣相生成的方法，它通過含有物構(gòu)成薄膜元素的揮發(fā)性化合物與其他氣相物質(zhì)，使其以原子態(tài)沉積在置于適當位置的基體上，從而形成所要求的材料。物理氣相沉積法則是利用高溫引起物質(zhì)蒸發(fā)，或利用電子、離子、光子等荷能粒子的能量造成靶物質(zhì)的線射到基體形成所要求的薄膜。激光氣相沉積性法有以下幾個特點：1）不但能形成金屬層，還可形成陶瓷層；2）成份容易控制、純度高、可得致密表面層；3）具有很好的覆蓋懷，可在深孔、階梯等復(fù)雜三維曲面上沉積抗磨蝕、抗高溫氧化、抗腐蝕、抗沖蝕等冶金涂料和防護涂料；4）該方法既可用于批量生產(chǎn)，也可用于連續(xù)生產(chǎn)。

近幾年來，日、美和西歐等摩托車廠家已成功地使用激光氣相沉積技術(shù)將氮化硅等陶瓷微粒沉積、噴涂或注入發(fā)動機氣缸內(nèi)壁上，使鋁合金氣缸內(nèi)壁改性形成一層附著力強，且耐磨、耐沖擊、耐高溫的高性能復(fù)合材料，取代鑄鐵氣缸套或鑄鐵汽缸。這樣可有效地減輕摩托車重量，同時可以減化汽缸組制造工藝。最近日本也用該方法在活塞環(huán)外表面進行了鍍或，使活塞環(huán)摩損量大大下降。

激光沖擊處理技術(shù) 

激光沖擊處理（Laser Shock Processing，LSP）是一種正在開發(fā)中的金屬材料表面改性技術(shù)，與爆炸沖擊、噴丸強化效置相似，它能改善金屬材料的強度、耐磨和耐腐蝕性能，特別是能有效地提高金屬材料的疲勞壽命。

激光沖擊技術(shù)是利用高功率密度（109W/cm²級）、短脈沖（納秒級）誘導(dǎo)強應(yīng)力沖擊波改變材料表面物理機械性能的技術(shù)。為了提高對激光能量的吸收和保護金屬材料表面不受損失，在激光沖擊處理之前需在材料表面涂上一層不透光材料（或稱涂層），再在涂層上覆蓋一層透明材料，稱為約束層。激光沖擊時，強激光通過透明材料作用在材料表面涂層，涂層吸收激光能量迅速汽化、膨脹、爆炸，形成一個向金屬材料內(nèi)部傳播的高強度壓力沖擊波，其峰值達GPa。這種高輻值壓力脈沖波能使材料產(chǎn)生密集、均勻和穩(wěn)定的位錯結(jié)構(gòu)，同時形成殘余壓應(yīng)力。在這兩種因素共同作用下，可以改善金屬材料的強度、耐磨性、耐腐蝕性，提高金屬材料的疲勞壽命。

1980年，B.P.Fairand等對鋁合金進行了激光沖擊處理，使其疲勞壽命提高了2~3倍。1990年，G.Banas對18Ni合金鋼進行試驗，疲勞壽命提高了17%。1992年，M.Geland等對奧氏體不銹鋼AISI316L進行試驗，其硬度提高92%。1994年張永康等對2024T62鋁合金進行試驗，其疲勞壽命平均提高6.9倍，最大可提高23.7倍。

鋁合金的激光沖擊成形效果

激光可在計算機控制下，對零件限定區(qū)域，如小圓角、凹槽等應(yīng)力集中的局部疲勞區(qū)進行沖擊處理。由于作用時間短，材料變形較小，經(jīng)拋光的成品零件在激光沖擊紳化后沒有精度損失。所以激光沖擊處理可以替代噴丸處理。適合于激光沖擊的材料很多，如碳鋼、合金鋼、不銹鋼、可鍛煉鑄鐵、球墨鑄鐵、鋁合金、鈦合金及鎳基高溫合金等。激光沖擊強化技術(shù)正受到航天、汽車、造船等工業(yè)上的重視，同樣該技術(shù)在摩托車制造中處理曲軸、凸輪軸、連桿、搖臂、鏈輪、齒輪以及重要的緊固孔、焊縫等有著廣闊的應(yīng)用前景。

2010年五邑大學(xué)為了獲得齒輪高強度滲碳鋼合適的激光沖擊處理工藝條件，對20CrMnTiH、17Cr2Ni2MoH試件進行了激光沖擊強化處理，以8J激光能量、20ns脈寬、6mm光斑直徑、2 mm水介質(zhì)約束層、0.1 mm碳黑膠帶吸收層等沖擊工藝參數(shù)條件下強化處理后，并對強化后材料的殘余壓應(yīng)力與強化影響層進行了測試和分析。

根據(jù)試驗測量結(jié)果，可以得到如下結(jié)論：1）經(jīng)過激光沖擊強化處理20CrMnTiH后，沖擊強化區(qū)的殘余壓應(yīng)力有極大提高，可達 -1000MPa；2）通過40%搭接率的2次優(yōu)化沖擊強化對殘余壓應(yīng)力場的改善非常明顯，搭接率為40%沖擊處理比單次沖擊處理對材料的殘余壓應(yīng)力場有極為明顯的改善，使表面殘余應(yīng)力場更加均勻； 3）激光沖擊強化對金屬材料性能的作用主要體現(xiàn)在材料表面影響層的改善，即在深度方向殘余應(yīng)力場的提高；40%搭接率的2次沖擊強化對殘余應(yīng)力場的改善效果比較顯著，影響層深度達到了0.7mm。

以上結(jié)論對高強鋼激光沖擊強化處理技術(shù)的深入研究和實際工程應(yīng)用均有指導(dǎo)意義。