1962 年，前 苏 联 别 捷 列 夫 物理 研 究 所（P.N. Lebedev Physics Institute）的科学家 Askaryan 等首次用高强度光子束对金属表面施加压力，发现实际压力比计算值高几个数量级。经分析得知，实际压力来自靶材表面物质受激光辐照蒸发所产生的反冲压力。1964 年，美国国家航天局（NASA）的 Neuman研究发现，采用 50ns 的激光脉冲所产生的反冲压力要比 1ms 激光脉冲所得反冲压力大 5 倍。该成果吸引了学术界的关注，一批学者开始从事激光产生应力波的扩展性研究。

1968 年，美国 Sandia 国家实验室的Anderholm采用脉宽为 12ns，功率密度为 1.9GW/cm2 的激光脉冲，透过 6mm 的石英盘辐照铝膜，得到了3.4GPa 的压力峰值。该试验首次证明，在不引起空气中介电击穿的波束功率密度下，使用透明覆盖层可以获得显著的冲击压力。这一突破性成果为后续几年探索激光诱导冲击波作为材料加工工具的研究打开了大门。不久后，学者们就开始关注激光诱导冲击波施加于金属产生的影响。

1970 年，莫斯科国立大学罗蒙诺索夫分校（M.V. Lomonosov Moscow State University）的 Mirkin提出，高能量的短激光脉冲能够将相对较高的压力冲击波施加于金属表面，研究表明，铁素体表面经激光诱导冲击波作用后，在激光辐照坑下方5mm 深度处有孪晶生成。该成果首次证实，激光诱导冲击波可对金属微观结构和硬度产生影响。

1972 年，Benjamin Wilcox 团队采用功率密度为 1.2~2.2GW/cm²、脉宽 32ns 的高斯脉冲，对厚度为 1.35mm 的 7075铝合金拉伸试样进行双侧表面处理，使其屈服强度提升了 18%，且透射电镜分析表明，屈服强度的提升来自微观结构中位错密度的显著增加，即应变硬化机制。此后，越来越多的学者将目光聚焦于激光冲击改善金属性能的研究。20 世纪 80 年代，瓦格纳

铸件公司（Wagner Castings）率先采用水和黑色涂料作为中间约束层和吸收层，使用 30ns 激光脉冲对铁镍合金缺口拉伸试样进行了激光喷丸（Laser shot peening，LSP）处理，结果表明试样疲劳寿命有了明显提升。

自此以后，激光喷丸开始逐步发展为激光冲击加工的重要分支，而水 / 黑色涂料组成的约束层 / 吸收层体系也成为激光喷丸的经典工艺。正由于看到了激光喷丸改性在提供深层残余压应力和改善金属疲劳性能方面的应用前景，瓦格纳公司大力推行激光喷丸的商业化，并于 1984 年资助了第一代激光原型机（高能脉冲激光系统）的设计和制造，同时派出代表在航空航天、汽车、医疗等众多领域展开演讲和宣传。尽管人们已经逐步认识到，激光喷丸形成的残余压应力层深可达 10mm，相较于传统喷丸引入的 0.1~0.5mm 残余压应力，在提升构件疲劳性能方面具有优势，然而，限于早期激光喷丸系统较低的生产和服务能力以及工艺成熟度，其并未受到企业青睐，这一困境在 1990年迎来了转机。1990 年 10 月和 12月，美国空军两架 B-1B 轰炸机在飞行中引擎关闭，原因是 F101 发动机第一级风扇叶片上的异物损坏（Foreign object debris，FOD）。在飞行中，疲劳裂纹从 FOD 开始蔓延到整个叶身，导致叶片破碎分离，分离的叶片被吸入引擎最终引起严重故障。为了避免这类事件，瓦格纳公司应军方要求对 4 个一级 F101 发动机风扇叶片前缘进行了激光喷丸处理，处理后的叶片经受了严格的疲劳测试。结果显示，即使前缘疲劳敏感区存在 1 个 6mm 深的预制缺陷，经激光喷丸处理后其疲劳寿命仍可与原始的未损坏叶片疲劳寿命持平。自此，激光喷丸的优异效果开始被人们认同，激光喷丸技术也获得了迅速发展并被应用于多个领域。

时至今日，激光喷丸技术在材料抗疲劳、抗磨损、抗腐蚀改性中发挥着越来越重要的作用，并将作为复合处理方法的关键组成技术受到学者们的持续关注。我国学者也在激光喷丸领域开展了诸多颇有建树的工作，江苏大学、空军工程大学、西安航空发动机有限公司等分别将激光喷丸应用于钛合金、铝合金等航空基材及关键零部件的表面处理，使其抗疲劳性能有了明显改善，尤其是以周建忠教授为代表的江苏大学团队，在激光喷丸强化试样数值模拟方面取得了较大进展，为激光喷丸工艺优化设计和试样疲劳寿命预测提供了有力支撑。