随着现代航空技术的快速发展，关键承载构件在复杂服役环境下需长期承受循环载荷、高温氧化及强振动冲击，易引发疲劳裂纹、应力腐蚀及高温蠕变等失效行为，对航空装备的安全性构成威胁。激光冲击强化可在材料表层引入深层残余压应力，显著提升疲劳性能和抗腐蚀能力，已应用于发动机叶片、起落架等部件。然而，传统单一激光冲击强化技术在塑性变形深度、组织调控及复杂构件一致性强化方面存在局限。近年来，能场辅助激光冲击强化通过引入超声、电脉冲、磁场、高温及低温等多种能场，实现冲击能量的深度复合和多尺度微观组织的精准调控，显著改善材料疲劳寿命、耐腐蚀性及高温服役性能。本文综述了能场辅助激光冲击强化的作用机理及在航空构件中的应用现状，分析不同辅助能场对组织演化、残余应力调控及力学性能的影响，并结合航空叶片、涡轮盘、起落架等典型案例，阐明其在抗疲劳性能、耐腐蚀性及结构可靠性提升方面的优势，展望其在智能制造和高性能航空材料表面强化中的应用前景。

State Key Laboratory for Mechanical Behavior of Materials, Xi’an Jiaotong University, Xi’an 710049, China)碳化硅颗粒增强铝基复合材料（SiC_p/Al）凭借高比强度、低密度及低热膨胀系数等优势，在轻量化、大型化航空航天装备领域应用前景广阔。然而，其熔化焊接时易生成Al₄C₃脆性相、气孔及颗粒偏聚等缺陷，严重制约工程应用，高效可靠焊接需求日趋迫切。从常规激光焊接、能场辅助激光焊接及添加中间层激光焊接3 方面系统综述航空航天用SiC_p/Al 复合材料激光焊接的研究现状。连续/脉冲/摆动激光焊接仅通过工艺调控优化接头性能，无法抑制脆性相生成，且工艺窗口狭窄；外场辅助（电弧、磁场、超声等）激光焊接可有效稳定熔池，减少缺陷，细化晶粒，却难以阻止界面反应发生；中间层调控激光焊接通过引入活性元素重构界面反应路径，将有害相转化为强化相，成为性能跃升的关键。最后对SiC_p/Al 复合材料激光焊接的未来研究热点进行展望，以期为该材料在航空航天领域的规
模化可靠焊接提供参考。

激光焊接凭借高焊缝质量、高加工效率及低热影响区等优势，已在航空航天、汽车等领域广泛应用。焊接熔池表面波动直接影响焊缝成形质量，因此探究浅层熔体的流动行为对了解焊接过程具有重要意义。本文在焊接过程中引入少量氧化铝颗粒（Al₂O₃）作为示踪剂，结合图像处理与机器学习方法，提取并分析了熔池表面氧化物的运动轨迹，量化了不同熔透阶段下表面熔体的流速变化。通过关联温度、飞溅及熔池光斑频率等特征，揭示了完全熔透阶段熔池表面两侧涡流的周期性变化规律，并阐明其分别与飞溅行为及锁孔贯穿现象之间的关联。本研究对分析熔池浅层表面的流动和优化焊接表面质量具有重要参考价值。

对激光清洗后的材料表面洁净度的检测方法与评价体系进行了系统梳理，涵盖激光诱导击穿光谱（LIBS）、荧光光谱、反射光谱、声学信号、图像识别等多种在线检测手段，以及润湿性测试、表面形貌观察、元素分析等离线检测方法。研究发现，多种方法可有效识别清洗过程中的“清洗不足– 清洗完成– 过度清洗”阶段特征，不同信号特征可反映清洗状态演变。多源检测信息的协同分析有助于提升状态识别的准确性与过程监控能力。目前各检测方法在响应机制、评价维度及应用范围方面存在差异，LIBS、光谱及声信号等检测手段适用于实验室条件下检测，图像采集分析与粗糙度、润湿性等方法更适用于工业生产中的现场检测，这些检测方法对应的检测结果各有特点。未来可以进一步围绕多模态集成、跨尺度建模与标准体系构建等方向开展深入研究，推动激光清洗质量检测向高精度、智能
化、工程化发展，以满足航空制造等领域对表面洁净度控制的技术需求。

随着航空航天技术的迅速发展，高强度合金、陶瓷材料、复合材料等难加工材料得到了广泛应用，但传统加工手段难以满足高质量的加工要求。水导激光加工技术因高精度和低损伤的优势，弥补了传统机械加工和激光加工中刀具磨损和热影响区较大的缺陷，具有重要的应用潜力。因此，对水导激光加工技术在航空航天领域难加工材料中的作用机理与实践应用展开系统性的梳理。首先，详细阐释水导激光加工的基本原理、多场耦合材料去除机理，并完整介绍水导加工系统的核心构成；其次，从水射流特性、光学特性及水光耦合特性3 个维度，深入剖析其多维度作用机制；随后，全面总结水导激光技术在“难加工材料”切割与制孔工艺中的研究进展；最后，探讨该技术在精密加工领域的典型应用场景，并结合当前研究现状，对水导激光精密加工技术的未来发展趋势进行展望。

激光–CMT（冷金属过渡）复合焊接可以增加熔深、提高效率并改善焊缝成形，但激光功率对于焊缝成形和过程稳定性至关重要。通过高速摄像及电信号方法，对航天超高强钢6 mm 中厚板的焊缝成形及过程稳定性展开了研究。研究发现，激光的加入缩短了熔滴短路过程，延长了其上升阶段和等待阶段时间，熔滴直径随激光功率略微增大，但过渡频率基本保持在97 Hz。随着激光功率的增加，电流失稳频次增加，影响了焊接过程的稳定性。分析表明，在脱离及上升阶段，液滴冲击力和电弧压力冲击并挤压匙孔，是导致匙孔不稳定的主要原因。当激光功率为5000 W时，匙孔被充分穿透，维持匙孔稳定的金属蒸气喷射力与液滴冲击力和电弧压力保持动态平衡，焊缝成形最好，气孔率仅为0.14%；而当功率升高或者降低时，焊缝成形变差，气孔缺陷增加。

反应烧结碳化硅（RB-SiC）陶瓷因其优异的热物理性能和近净成形能力，在空间光学与精密制造等领域具有重要应用，但其硬度高、脆性大，且具有多相复合结构（多尺寸SiC 晶粒与游离Si），属于典型的难加工材料。针对RB-SiC 的特殊结构，本研究提出一种飞秒激光差异化加工方法，通过切换振镜– 物镜系统（光斑直径4 μm）与振镜–场镜系统（光斑直径28 μm），分别实现RB-SiC 的差异化微织构加工与高效平整化加工。试验结果表明，物镜系统在低能量密度条件下，可差异化去除游离Si 与亚微米SiC 颗粒，保留数十微米量级大尺寸SiC 骨架结构；场镜系统在高能量密度下，可实现表面粗糙度R_a<1.5 μm 的平整微槽加工，去除深度> 270 μm；通过两种工艺方法的复合加工可形成功能性微结构化表面。结合双温模型仿真与多种表征手段，系统揭示了激光参数与材料多相结构的相互作用机制，阐明了差异化去除材料的物理本质，为多相复合材料的激光精密加工提供了新思路与关键技术支撑。

Inconel 718 预合金粉末采用无坩埚感应熔炼超声气体雾化法制备，通过热等静压+ 特殊高温热处理制备粉末冶金Inconel 718 合金，观察其显微组织并测试其力学性能。研究结果表明，特殊高温热处理对于原始颗粒边界具有一定的消除作用，进而提高粉末冶金Inconel 718 合金的延伸率和冲击功。在此基础上，设计新的热等静压工艺，延长高温段保温时间。改进后的热等静压工艺可以在一定程度上抑制或消除粉末冶金Inconel 718 合金中的原始颗粒边界，增加孪晶数量，改善合金力学性能，其中650 ℃延伸率由6% 提升到10%。该工艺可以作为传统热等静压+特殊高温热处理的替代工艺，实现一次成形，达到降本增效的目的。

高能光纤激光器在先进制造与国防等领域具有重要应用，但其高功率输出带来的日益严峻的热管理问题严重制约了其长期稳定运行与进一步发展。传统散热手段存在散热效率低、系统复杂等局限性。为此，提出一种浸没式相变冷却系统，利用低沸点工质R245fa 的相变潜热，以及和热源表面的充分接触实现高效散热。采用通过数值模拟与试验验证相结合的方法，研究了系统热力学特性与结构设计，开发了集成化封装方案，最终实现了高能光纤激光器高效散热。仿真结果表明，系统在100 s 内温度仅上升8 ℃，稳定在光纤激光器元器件安全工作温度范围内；工程样机通过试验同样验证了该方案的有效性，其总散热功率可达25 kW。该系统显著提升了散热效率与可靠性，降低了能耗与体积，为高能激光装备的技术升级与应用拓展提供了创新解决方案，具有重要工程应用价值。

基于正交试验研究了粘结剂喷射成形Ti6Al4V 合金工艺优化方法，提出了粉末级配梯度优化策略，揭示了细粉引入对样件孔隙结构及成形性能的调控机制。通过正交试验研究打印工艺对生坯成形性能的影响，基于归一化分析方法构建生坯各性能间相关关系，获得最佳工艺参数，进一步通过粗细粉末级配策略调控粒径分布，研究细粉含量对生坯及烧结件性能的影响。结果表明，层厚对生坯性能影响最显著，其次是喷墨密度，旋转速度对生坯性能的影响程度高于平动速度。最佳工艺参数组合为层厚100 μm、喷墨密度85%、平动速度100 mm/s、旋转速度2.0 r/s。当细粉质量分数为10% 时，生坯性能最优，其致密度为52.22%，压缩强度为3.27 MPa；当细粉质量分数为20% 时，烧结件力学性能最优，其压缩强度和维氏硬度分别达到642.94 MPa 和420.68HV ；当细粉质量分数提升至30% 时，烧
结件致密度达到93.11%。这为Ti6Al4V 合金的粘结剂喷射成形工艺优化及样件性能调控提供了参考。

铝合金材料在航空航天领域关键装备结构件中应用广泛，其表面状态直接影响结构件的疲劳寿命与可靠性。为研究激光冲击强化与机械喷丸强化对典型结构疲劳强度的改善效果，采用7050 铝合金和2024 铝合金制备凹槽型试件，分别研究了两种工艺对试件残余应力场和表面硬度的影响，并进一步分析了细节疲劳强度额定值（DFR_cutoff）的变化规律。结果表明，机械喷丸强化在7050 铝合金和2024 铝合金表面产生的残余压应力幅值及均匀性均优于激光冲击强化，但其影响深度远低于激光冲击强化；激光冲击强化的硬化效果明显，而机械喷丸强化对两类铝合金表面硬度的提升效果有限。激光冲击强化后，2024 铝合金与7050 铝合金试样的DFRcutoff 分别提升了21.9% 和48.1%，达到163.7 MPa 与175.0 MPa，显著高于经机械喷丸强化的样品。综上，对于不同材料的凹槽型试件，激光冲击强化能形成更深的残余应力层和更高的显微硬度，有效延缓凹槽应力集中区域疲劳裂纹的萌生与扩展，使其具有更好的抗疲劳性能。

泡沫夹芯结构树脂基复合材料在航空工业中应用广泛，采用真空辅助树脂灌注工艺能显著降低其制造成本。该类夹层结构的液体成型过程中，树脂在渗透预制体时易发生流动不均，可能导致孔隙、干斑等缺陷。因此，有必要对成型过程中的树脂流动行为进行分析与调控，以提升泡沫夹芯复合材料的产品质量。本研究通过有限元法模拟了不同泡沫芯预处理方式下夹层结构的树脂浸润过程，并对固化后的夹芯板进行了力学性能分析，结果表明，对泡沫芯进行打孔处理是一种更为有效的预处理方法。