高温合金一直被视为现代航空工业的“心脏”，而其中应用最为广泛的镍基高温合金更是与航空发动机的发展密切相关。未来航空工业将向着更高，更快，更稳定的方向迈进，这对镍基高温合金的服役环境提出了更加严苛的要求，其抗疲劳、抗高温氧化、耐热腐蚀等性能都面临着严峻挑战。与传统表面强化工艺相比，激光冲击强化技术以其高效、非接触、易于实现自动化等特点，在材料表面改性技术中显示了其独特技术优势，成为国内外学者研究的热点之一。　　本文以In718镍基高温合金为研究对象，首次开展了激光冲击强化提高镍基高温合金综合机械性能及其机理的研究，取得了如下主要成果:　　(1)激光冲击及回火稳定性研究　　对In718镍基高温合金表面进行了多次的激光冲击处理实验。结果表明:激光冲击1-3次以后，合金表面显微硬度分别提高了14.4％，21.6％，25.2％，表面硬化层深度达到200μm以上;平均残余应力分别达到了-280 MPa，-360 MPa，-400 MPa，影响层深度达到250μm以上;处理区表层发生明显的晶粒细化，部分发生了纳米晶化，同时产生大量的位错、孪晶、空位缺陷等亚结构组织及缺陷。　　在不同温度下，对In718镍基高温合金回火稳定性进行了研究，结果表明:在700℃、800℃回火3h后表面显微硬度大幅度提高，900℃、1000℃回火3h后表面显微硬度大幅度降低;800℃回火3h后其残余压应力仍保持75％;激光冲击后在合金表层形成的丰富亚微组织变化导致合金硬度对温度反应更加敏感，高温回火后组织出现回复再结晶现象。　　(2)抗高温氧化及循环氧化性能研究　　In718镍基高温合金经激光冲击处理后，其循环氧化动力学得到有效改善，循环氧化剥落现象减少，抗高温循环氧化性能提高了32.4％。在不同的温度下氧化3h后其表面的氧化物主要有Cr2O3、NiCr2O4、Fe3O4、MoO3等;在900℃和1000℃时氧化物分层，抛去表面疏松氧化物后是一层保护性的致密坚硬黑色氧化物，其物相组成有CoCr2O4、(Fe，Cr)O3、 Nb2O5等;激光冲击后合金表层扩散通道增加，氧化物形核能降低，氧化物更加细致均匀。　　(3)耐热腐蚀性能研究　　对经过多次激光冲击的In718镍基高温合金在不同温度下的耐热腐蚀性能进行分析，且对其耐热腐蚀机理进行了深入探讨，结果表明:热腐蚀产物主要包括(Cr，Fe)2O3、Fe(Cr，Al)2O4、NiCr2O4、Al2O3、NiS和Cr2S3;随着激光冲击次数的增加，腐蚀层渐趋细致均匀，成分得到了改善，腐蚀速率明显降低;在700℃高温下腐蚀的三次激光冲击试样减重不到20(mg·cm-2)，只有原试样的28％，耐腐蚀性能提高3倍以上;激光冲击后合金的晶粒细化和丰富的微观组织缺陷增加了元素的扩散路径，激光冲击产生的高水平残余压应力也是其耐热腐蚀性能提高的重要因素。　　(4)抗疲劳性能研究　　在-750MPa循环应力作用下，经过激光冲击强化后的In718镍基合金平均疲劳寿命提高了52％;在置信度90％、可靠度90％的情况下合金的安全疲劳寿命由约38000次提高到约63000次，提高了65.8％;激光冲击强化后的合金疲劳裂纹源区面积更大，辐射条纹更加细致平滑;激光冲击强化在合金表面产生的残余压应力层及显微组织变化（孪晶及孪晶界）是其抗疲劳性能提高的重要影响因素。