题目：激光强化涡轮叶片高低周复合疲劳寿命研究

提高涡轮叶片寿命及可靠性是航空发动机设计中的重要课题。涡轮叶片在实际工作中承受低周载荷和高周载荷的共同作用，从而引发高低周复合疲劳问题，其中低周载荷由离心力和热载荷引起，高周载荷由气动、机械原因引起的高频小幅值振动应力引起。高低周复合疲劳在某些情况下会导致发动机叶片的提前失效。因此，研究涡轮叶片高低周复合疲劳机理并探索提高复合疲劳寿命的方法，对提高叶片寿命及可靠性具有重要意义。激光冲击强化是一项新型金属表面强化技术，其通过激光诱导冲击波在金属材料表面引入深层残余压应力，可以提高材料的抗疲劳性能。

为了研究激光冲击强化对不同材料涡轮叶片高低周复合疲劳寿命的影响，本文选取曾经在外场使用过程中发生高低周复合疲劳断裂的某航空发动机Ⅱ级涡轮叶片（K403铸造镍基合金）和Ⅲ级涡轮叶片（GH4133B锻造镍基合金）为研究对象，对经过激光冲击强化和未强化两类叶片开展高温、高低周复合疲劳试验，利用统计学方法和S-N曲线法对强化前后涡轮叶片寿命数据进行对比分析，并对高温疲劳断口进行了宏观分析及扫描电镜分析。最后，为更深入研究高低周复合疲劳的机理，并为测试发动机关键材料的高低周复合疲劳性能奠定基础，本文还针对标准试件和模拟件设计了一套高温、高低周复合疲劳试验方案。

研究发现激光冲击强化在一定条件下对涡轮叶片复合疲劳寿命有不同程度的强化效果，并且振动应力较小时的强化效果优于振动应力较大时的强化效果，并对K403和GH4133B材料复合疲劳寿命的分散性均有不同程度的降低。从本文研究结果可以看出，激光冲击强化技术对于提高涡轮叶片疲劳寿命有一定效果，具有工程应用前景。