喷丸强化是提高金属零部件抗疲劳性能的重要手段之一。探索先进的喷丸强化技术,扩大喷丸强化应用领域,实现低成本、高效率、优质、绿色无污染的喷丸强化是喷丸强化工作者追求的目标。　　 本文将后混合水射流技术与喷丸强化技术相结合,弥补了传统喷丸强化技术受金属零部件几何尺寸、表面粗糙度、喷丸覆盖率、喷丸效率和环境污染的限制,并采用理论分析、数值模拟和试验研究相结合的手段对后混合水射流喷丸强化进行研究,设计了可用于工业生产实际的后混合水射流喷丸强化装置。　　 基于材料学、表面工程学分析了后混合水射流喷丸强化的机理,认为喷丸强化主要取决于喷丸强化层组织结构、表层残余应力和金属表面粗糙度。　　 数值模拟研究中,根据流体动力学理论和液固两相流的拉格朗日离散相模型,应用商业软件FLUENT对后混合水射流喷丸喷头内等温、不可压缩、定常、液固两相流进行了数值模拟。指出连续相的轴向速度和轴向动压强在混合室以外的区域具有显著的轴对称性,且轴心处数值最大,但在混合室入口处连续相存在一个不对称的环形回流区；离散相出口轴向速度与初始位置无关,变化规律可分为四个阶段,分别为回流段、弹丸第一次加速段、弹丸在环流回流区的减速段和弹丸第二次加速段。　　 通过后混合水射流喷丸疲劳寿命试验研究表明,经后混合水射流喷丸强化后,2A11铝合金疲劳试样的有限疲劳寿命均有不同程度的提高,并且,有限疲劳寿命提高的幅度随着应力振幅的减小而增大。　　 从总体结构和各组成部分上设计了可满足实际工业生产需要的后混合水射流喷丸强化装置,该装置具有成本低、喷丸效果好、安全可靠、使用方便、经济环保等优点,并且首次设计了可提高工件定位精度的激光工件定位装置。