本论文以航空发动机TC17钛合金叶片为研究对象,利用先进的激光冲击强化进行表面改性,通过研究激光参数对性能的影响,寻找最优工艺参数,形成优化的工艺方法,为激光冲击强化在TC17钛合金叶片应用奠定基础。本论文首先借助ABAQUS有限元仿真技术,研究相同工艺参数下,不同脉宽和不同材料厚度对激光冲击波传播速度、残余应力分布的影响。并与实验测试结果对比验证,完成对工艺参数的选取和预测。本论文对航空发动机叶片材料TC17钛合金进行系统的激光冲击强化参数研究,研究了不同激光参数对其显微硬度、表面与深度方向残余应力、疲劳寿命、表面粗糙度以及变形量等性能指标的影响,探索最佳工艺参数,优化工艺窗口,获得多元参数下的叶片激光冲击强化延寿方法。使用优选参数进行了实际应力测试和性能实验,研究结果表明:在应力水平为480MPa、循环次数为2?10~7的条件下,激光冲击强化后的模拟件全部通过测试,循环次数比未强化模拟件提高了一个数量级;强化后的表面粗糙度与基体相当;变形量满足设计技术指标要求;为激光冲击强化技术在TC17钛合金整体叶盘构件上的应用奠定了基础。由于激光冲击强化效果影响因素的复杂性,本论文系统分析了工艺稳定性和设备稳定性措施,总结出影响强化效果的4个主要因素,探索建立过程参数与残余应力和强化效果之间的关系。本文以振动疲劳寿命为核心参数,初步建立了测量激光能量、残余压应力法、阿尔门试片法、超景深显微镜检测法、表面显微硬度和表面粗糙度等特征参数表征的综合评价方法,为解决激光冲击强化在工业应用中的过程稳定性问题提供了保证。