激光冲击强化技术(LSP-LaserShockProcessing)是一种新型的材料表面改性处理技术。利用高功率密度(109W/cm2)短脉冲（ns级）激光与材料相互作用过程中产生的高压冲击应力波，冲击后的材料具有残余压应力和高的位错密度，从而有效的改善金属综合机械性能，尤其是金属材料的硬度、残余应力分布和抗疲劳寿命等性能。在高温条件下，金属在变形过程中不仅形状发生了改变，而且还伴随着复杂的微观组织变化，如动态回复、动态再结晶等。对于某些在高温条件下长期服役的铝合金零部件，在高温条件下激光冲击对零部件的强化机制与常温下的将会有所不同。本文以6061-T651铝合金为研究对象，针对激光冲击铝合金的力学性能和微观结构演变进行了若干基础研究，为进一步理解和控制铝合金的使用性能提供了一种参考方法。本文主要研究了中高温条件下激光冲击对6061-T651铝合金的表面形貌与粗糙度、显微硬度、残余应力分布与释放机理、微观组织和析出相析出行为的影响，讨论了在中高温条件下残余应力的松弛机制、显微硬度强化机制以及微观组织的演变规律。论文的主要工作和研究的主要结论如下:　　 (1)从理论上分析了激光冲击强化的过程是一个高应变率下的动态塑性变形过程，阐述了激光与材料相互作用的典型物理过程以及激光高压冲击波的形成机理，确定了激光冲击6061-T651铝合金的工艺参数。　　 (2)分析了在中高温条件下激光冲击对6061-T651铝合金表面完整性（表面形貌、粗糙度、残余应力和显微硬度）的影响，以及在中高温条件下残余应力的松弛机制和显微硬度的强化机制。研究结果表明:激光冲击对试样表面粗糙度有影响;温度在25℃～300℃时其影响层仍有大幅值的残余压应力，在高温条件下（高达500℃）时其影响层硬度仍有大幅度的提高，激光冲击强化效果仍十分明显。在高温条件下，残余压应力会得到释放，200℃和300℃应力松弛变形的主要机制是位错滑移和位错攀移，400℃和500℃时应力松弛变形的主要机制为回复蠕变;在常温下6061-T651铝合金经激光冲击处理后微观硬度的主要强化机制是位错强化和细晶强化，在高温下其主要强化机制是析出相强化。　　 (3)研究了微观组织在中高温条件下的演变，发现了激光冲击6061-T651铝合金在中高温条件下发生的“金相异变”效应和“位错多态转变”效应。研究结果表明:6061-T651铝合金原始组织析出相在晶内或沿晶界呈不均匀分布，经激光冲击后在中高温条件下（200℃到500℃），随着温度的增加析出相数目先增多后减少，析出相尺寸先减小后变大;晶粒尺寸随着温度的增加先减小后变大;高温是引起6061-T651铝合金在激光冲击情况下发生“金相异变”效应和“位错多态转变”效应的重要因素。