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镁合金是轻质的结构金属材料,具有比强度和比刚度高、阻尼性能好、导热性好、屏蔽性好、易回收等一系列的优良性能,有着广阔的应用前景,目前已广泛应用于航空航天业、汽车工业、电子制造等领域。但是镁合金在力学性能上的局限性及耐腐蚀性能差等严重制约了其广泛的应用。本文利用激光冲击强化(Laser Shock Processing,LSP)技术研究了AZ31镁合金在高速冲击作用下的组织和性能变化,同时也分析了退火处理对激光冲击AZ31镁合金组织和性能的影响,从而提高其综合性能及使用价值,具有理论和现实意义。对时效处理后的镁合金进行激光冲击强化处理。激光冲击处理后AZ31镁合金试样的表层微观结构以高密度位错缠结为主,表层硬度为140HV,较冲击前提高了127%;试样的抗拉强度为305MPa,提高了21%;断裂延伸率提高了16%,激光冲击处理后材料的强度与韧性均得到明显提高且试样的自腐蚀电位较冲击前正移约880 mV,自腐蚀电流也明显降低,耐蚀性能显著提高。对激光冲击处理后的AZ31镁合金进行不同时间和温度的退火处理,经过350℃×30min退火处理后,镁合金的电极电位正移,自腐蚀电位达到-583mV,较冲击前正移了992mV,较冲击后正移了103mV,自腐蚀电流密度比冲击后降低了两个数量级,耐蚀性能得到明显提高;随着退火温度的升高及退火时间的延长,合金的硬度逐渐降低;在相同的退火时间(30min)条件下,抗拉强度及延伸率在200℃~350℃温度区间内,随着温度的升高逐渐增加,在400℃退火后迅速降低;在相同的退火温度(350℃)条件下,随着时间的延长抗拉强度逐步降低,伸长率先略有增加然后降低;最佳的退火温度及时间为350℃×30min,抗拉强度和断裂延伸率分别达到342MPa及18%。不同的退火工艺对激光冲击后合金的断口形貌有明显影响,在350℃×30min退火后断口呈现一定的韧性特征。经过适当的退火处理后试样表层晶粒得到细化,在350℃×30min退火处理后试样局部形成纳米晶。