7075高强铝合金,具有比强度高、耐磨性好、耐腐蚀性强等优点,其结构件广泛用于航空航天。结构件长期服役于恶劣工况下可能会在材料表面产生裂纹等缺陷,为延长其服役寿命,这些结构件通常可进行缺陷修复,而喷丸处理是其中的一种修复方式。本文基于Ansys仿真模型分析并结合试验测试,得出最优喷丸工艺参数。利用最优喷丸工艺参数对铝合金试样进行预喷丸处理并引入裂纹,最后设计裂纹修复试验对裂纹试样进行修复。以7075-T651铝合金亚表面裂纹修复试样为研究对象,通过观察并分析各组试样的表面宏观结构、力学性态、显微组织形貌,对喷丸修复铝合金亚表面裂纹的效果作出可行性评价,揭示了喷丸修复铝合金亚表面裂纹的愈合机理。具体研究工作内容如下:1.构建喷丸强化铝合金表面的有限元模型建立ANSYS仿真模型模拟分析喷丸过程,并结合试验以及表面粗糙度、硬度测试结果,获得喷丸工艺参数对材料表面粗糙度、硬度的影响规律,最终得到最优的喷丸工艺参数。最优喷丸工艺参数为后续铝合金亚表面裂纹的修复提供数据参考。2.开展铝合金亚表面裂纹的修复试验研究将预处理过的7075-T651铝合金板材经线切割、铣削、磨削制成哑铃状疲劳试样,使用最优喷丸工艺参数对其表面进行预喷丸处理。使用线切割在试样表面应力集中薄弱处引入50～200 μm裂纹深度的人工裂纹,并测量裂纹深度。提出两种裂纹修复方式,分别是直接修复和保型修复。按照不同深度、不同修复方式、不同检测手段对裂纹试样进行分组修复。修复试验结束后,对各组试样的表面宏观形貌、表面应力、疲劳寿命进行分析。3.分析喷丸修复裂纹的愈合机理使用扫描电子显微镜（SEM）对裂纹截面显微组织进行观察,并分析修复前后显微组织形貌变化。结合表面宏观结构、力学性态等试验结果,对不同深度、不同修复方式的修复效果作出可行性评价。最后用宏观塑性变形、微观形变热、晶面间的滑移位错、亚晶界和晶粒细化现象等多场耦合作用解释喷丸修复铝合金亚表面裂纹的愈合机理。