CN108707744B

CN108707744B - 一种轻量化骨科支架的加工方法

Info

Publication number: CN108707744B
Application number: CN201810628802.5A
Authority: CN
Inventors: 张永康; 张峥; 杨青天; 于秋云
Original assignee: Guangdong University of Technology
Current assignee: Guangdong University of Technology
Priority date: 2018-06-19
Filing date: 2018-06-19
Publication date: 2020-04-28
Anticipated expiration: 2038-06-19
Also published as: WO2019242094A1; CN108707744A

Abstract

本申请公开了一种轻量化骨科支架的加工方法，所述加工方法包括根据骨科支架的结构参数和支架服役区间的载荷谱对所述骨科支架进行测试确定所述骨科支架的强化前疲劳寿命；对骨科支架进行力学分析确定失效区域，以便对试样支架的失效区域执行激光喷丸处理；测试试样支架的强化后疲劳寿命并根据强化前疲劳寿命与强化后疲劳寿命确定优选厚度；根据优选厚度生成加工指令，以便加工厚度为优选厚度的骨科支架并对失效区域执行激光喷丸处理得到轻量化骨科支架。本方法能够进而实现了在不减少骨科支架的疲劳寿命的前提下减小骨科支架的外形尺寸。

Description

一种轻量化骨科支架的加工方法

技术领域

本发明涉及激光冲击强化领域，特别涉及一种轻量化骨科支架的加工方法。

背景技术

当前，经济全球化、人口老龄化的趋势加剧，伴随着交通运输飞速发展，意外性事故导致的骨折是骨科中最常见的病患，临床治疗中采用刚度和强度较好的骨科支架对骨折部位进行固定，在术后近期可以为骨折组织提供稳定的力学环境，防止发生再损伤。并且为身体提供坚实的支持，有利于患者在康复过程中进行正常的活动。

研究表明人体骨骼的弹性模量10～40GPa，钛合金的弹性模量为110GPa。由于支架的刚度约为骨组织的刚度的2～10倍，在骨折区域内，刚度较低的骨骼则只需承载较低的载荷，而刚度较高的支架将会承担较多的载荷，因而对支架提出了两方面的要求：1)尽量降低支架的厚度方便病人使用；2)足够的疲劳强度与寿命保证病人在康复期内的必要活动，不发生断裂。但是，当减小支架的厚度时，支架的疲劳寿命就会大大减少；为了增加支架的疲劳寿命就要增加支架的厚度，导致疲劳性能和支架结构尺寸之间的矛盾。

因此，如何在不减少骨科支架的疲劳寿命的前提下减小骨科支架的外形尺寸，实现骨科支架的轻量化是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种轻量化骨科支架的加工方法，能够在不减少骨科支架的疲劳寿命的前提下减小骨科支架的外形尺寸，实现骨科支架的轻量化。

为解决上述技术问题，本申请提供一种轻量化骨科支架的加工方法，该加工方法包括：

根据骨科支架的结构参数和支架服役区间的载荷谱对所述骨科支架进行测试确定所述骨科支架的强化前疲劳寿命；

对骨科支架进行力学分析确定失效区域，以便控制支架加工设备对试样支架的失效区域执行激光喷丸处理；其中，试样支架与骨科支架为完全相同的支架；

测试试样支架的强化后疲劳寿命并根据强化前疲劳寿命与强化后疲劳寿命确定优选厚度；

根据优选厚度生成加工指令，以便利用加工指令控制支架加工设备加工厚度为优选厚度的骨科支架并对失效区域执行激光喷丸处理得到轻量化骨科支架。

可选的，根据强化前疲劳寿命与强化后疲劳寿命确定厚度增益包括：

根据强化前疲劳寿命与强化后疲劳寿命计算疲劳寿命增益；

根据疲劳寿命增益与材料厚度变化的对应关系确定厚度增益，并根据厚度增益与骨科支架的厚度计算优选厚度。

可选的，还包括：

根据骨科支架的使用者的身高、体重、步态和骨科支架使用部位的参数计算支架服役区间的载荷谱。

可选的，控制支架加工设备对试样支架的失效区域执行激光喷丸处理包括：

利用扫描电子显微镜采集已失效骨科支架的失效区域的裂纹扩展形式，并根据裂纹扩展形式和载荷谱判断失效类型是否为低循环失效；

若是，则控制支架加工设备对试样支架的失效区域执行激光喷丸处理。

可选的，还包括：

对失效区域进行激光喷丸参数优选实验确定优选工艺参数：其中，优选工艺参数包括激光功率密度范围、覆盖率和脉宽；

相应的，对失效区域执行激光喷丸处理包括：

对失效区域执行优选工艺参数对应的激光喷丸处理。

可选的，对失效区域进行激光喷丸参数优选实验确定优选工艺参数包括：

在试样支架失效区域涂上黑漆作为牺牲层，并将待处理区域浸没于水槽中，并使水约束层的厚度为1～2mm；

对预设数量个试样支架的待处理区域进行激光喷丸参数优选实验，并将进行激光喷丸参数优选实验后的所有试样支架使用电火花加工设备沿厚度方向切开，使用显微硬度仪测量横截面的硬度沿深度方向的曲线，选择激光喷丸处理层深最大的激光喷丸参数作为优选工艺参数。

本发明提供了一种轻量化骨科支架的加工方法，包括根据骨科支架的结构参数和支架服役区间的载荷谱对所述骨科支架进行测试确定所述骨科支架的强化前疲劳寿命；对所述骨科支架进行力学分析确定失效区域，以便控制支架加工设备对试样支架的所述失效区域执行激光喷丸处理；其中，所述试样支架与所述骨科支架为完全相同的支架；测试所述试样支架的强化后疲劳寿命并根据所述强化前疲劳寿命与所述强化后疲劳寿命确定优选厚度；根据所述优选厚度生成加工指令，以便利用所述加工指令控制所述支架加工设备加工厚度为所述优选厚度的骨科支架并对所述失效区域执行所述激光喷丸处理得到轻量化骨科支架。

本发明利用激光喷丸对骨科支架的失效区域进行强化，提升了骨科支架的疲劳寿命。进一步的，骨科支架的疲劳寿命与厚度相关，可以根据骨科支架在进行激光喷丸处理之前的强化前疲劳寿命和激光喷丸处理之后的试样支架的强化后疲劳寿命确定激光喷丸处理对于骨科支架的厚度增益优选厚度。也就是说，将未经过激光喷丸处理的骨科支架的厚度加工至优选厚度后，对优选厚度的骨科支架的失效区域进行激光喷丸处理可以得到轻量化骨科支架，且由于该轻量化骨科支架的疲劳寿命不小于骨科支架的强化前疲劳寿命，实现了在不减少骨科支架的疲劳寿命的前提下减小骨科支架的外形尺寸，实现骨科支架轻量化的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例所提供的一种轻量化骨科支架的加工方法的流程图；

图2为钛合金胫骨支架失效区域示意图；

图3为本申请实施例所提供的另一种轻量化骨科支架的加工方法的流程图；

图4为骨科支架失效区域切面图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

下面请参见图1，图1为本申请实施例所提供的一种轻量化骨科支架的加工方法的流程图。

具体步骤可以包括：

S101：根据骨科支架的结构参数和支架服役区间的载荷谱对所述骨科支架进行测试确定所述骨科支架的强化前疲劳寿命；

本步骤的目的在于确定骨科支架进行激光喷丸处理之前的强化前疲劳寿命，可以先根据骨科支架的结构参数和支架服役区间的载荷谱在理论上确定强化前疲劳寿命的范围，再通过试验测试出骨科支架的具体的强化前疲劳寿命。需要说明的是，强化前疲劳寿命就是骨科支架的疲劳寿命，由于本实施例涉及骨科支架的强化前后两个疲劳寿命，为了以示区分，将未经过激光喷丸处理的骨科支架的疲劳寿命称之为强化前疲劳寿命，将经过激光喷丸处理的骨科支架的疲劳寿命称之为强化后疲劳寿命。

其中，骨科支架的结构参数包括骨科支架的形状、厚度、弯曲转角等参数，结构参数具体包括哪些参数由骨科支架的类型确定。支架服役区间为患者使用骨科支架时骨科支架起作用的区域，可以建立力学模型计算骨折区载荷谱，包括静载荷和动载荷：静载荷是患者局部体重在骨折区的拉压/弯曲应力，动载荷是患者日常活动产生的拉压/弯曲应力。可以根据患者的身高h、体重m和步态l等参数可计算得出载荷谱。

例如：一个成年男性患者身高h＝175cm，体重m＝70kg，平均步态约为0.7-0.8m。以小腿胫骨骨折为实例，计算静载荷和动载荷。静载荷主要考虑坐姿(日常)、卧姿(睡觉)时的人体组织在重力作用下产生的静态拉压应力，此时忽略由于肌肉组织收缩和不当姿势产生的弯曲应力，因此静载荷产生的应力σs为：

其中m为患者体重，g为重力加速度，α为小腿所占的体重百分比，通常为8～11％，A为截面积，若支架截面积最小处为A＝3×10-⁵m²，由此得出静载荷拉压应力为σ_s＝1.83～2.51MPa。动载荷主要考虑行走步态时由全身重力及惯性力产生的拉压应力和弯曲应力。小腿胫骨在行走步态下，动载荷拉压应力为

若m为患者体重70kg，g为重力加速度取9.8m/s²，a为行走时产生的垂直加速度，通常为4～5g，A支架为截面积，支架截面积最小处为A＝3×10^-5m²，由此得出σ_d＝114.3～137.2MPa。考虑最极端的情况，假设体重与惯性力完全偏心对支架产生弯矩，因此动载荷产生的弯曲应力为

其中E为钛合金的弹性模量110GPa，θ为支架弯曲转角，由步态l和支架长度L计算出极限转角为6～18’，L为支架的长度，y为支架表层与中心轴的距离，支架L＝0.1m，y＝1.5×10^-3m，由此得出σ_b＝110～330MPa。因此，支架在拉弯组合载荷下的极限应力为拉压应力与弯曲应力之和：σ_max＝σ_d+σ_b，支架所受极限应力为224.3～467.2MPa。

由于骨科支架的疲劳寿命与支架的受力情况相关，受到的应力越大，疲劳寿命越小；受到的应力越小，疲劳寿命越高。上述计算载荷谱的意义在于，在进行疲劳寿命试验时，利用载荷谱对应的应力值进行实验测量，能够得到骨科支架在经过激光喷丸处理之前在人体内实际的强化前疲劳寿命。

本发明例中的胫骨骨科支架是用于人体小腿处的胫骨骨折，服役主要以拉伸/弯曲为主。因此该支架的疲劳寿命测试采用标准的3点弯曲疲劳试验。试验方法选择“多试样法”，其目的是确定一个递减的应力梯级，即总共进行K次试验，这K个试样都没有破坏，每次试验后依次降低应力值。(详见《材料与结构的疲劳》，吴圣川等译，国防工业出版社，2016)

通过上述疲劳试验获得胫骨骨科支架的S-N曲线，其中S指应力，N指疲劳寿命。通过查询S-N曲线中的S应力值，对比载荷谱中的服役应力区间，可以获得胫骨骨科支架强化前的疲劳寿命N区间。值得注意的是疲劳寿命具有一定的离散性，因此需要保持一定的裕度。

通过上面的分析，可以根据骨科支架的结构参数和支架服役区间的载荷谱计算骨科支架的强化前疲劳寿命。需要说明的是，强化前疲劳寿命指在支架服役期内保持固定功能的循环次数，强化前疲劳寿命需要符合疲劳寿命裕度，疲劳寿命裕度由康复周期d(天)和日常必要动作次数n(次)，可计算支架需要达到的疲劳寿命裕度为N＝d×n×A，其中A为安全系数，可取2～5；胫骨骨折的保守治疗康复期约为3～6个月，d＝180；考虑平均每天10000步的日常活动，n＝10000，计算得出疲劳寿命裕度。N＝d×n×A，支架的寿命裕度N＝9×10⁶。

本实施例中提到的骨科支架均为能够通过激光喷丸强化的支架，具体的，可以为钛合金支架。

S102：对骨科支架进行力学分析确定失效区域，以便控制支架加工设备对试样支架的失效区域执行激光喷丸处理；其中，试样支架与骨科支架为完全相同的支架；

其中，本步骤的目的在于确定骨科支架在实际使用过程中最容易失效的位置，可以对骨科支架的使用过程中的受力状况进行力学分析，确定失效区域。激光喷丸处理产生的高幅值残余压应力，可以有效的抑制低循环载荷产生的裂纹萌生，延缓裂纹扩展速率，实现抗疲劳断裂的目的。

请参见图2，图2为钛合金胫骨支架失效区域示意图，图中1为应用于胫骨的钛合金支架，其在服役过程中主要承受弯曲变形(如图中2所示的虚线方向的变形)，拉压与弯曲变形产生的应力集中区3(即失效区域)处于支架中央处，该区域常发生疲劳断裂失效。失效区域是骨科支架整体“最脆弱”、最先失效的位置，由于激光喷丸处理能够起到强化金属的作用，在经过激光喷丸处理之后的骨科支架的疲劳寿命得到了延长。此处不限定激光喷丸处理过程中激光喷丸的各项参数，可以经过激光喷丸工艺参数优选试验之后，得到强化效果最佳的试样支架。此处提到的试样支架是与骨科支架型号、尺寸、材料等完全一致的支架，此处试样支架的提法是为了方便说明激光喷丸处理对疲劳寿命的增加，可以认为试样支架是从多个骨科支架中任意选取的支架，在激光喷丸处理之前，除了名称不同之外与骨科支架完全一致。

S103：测试试样支架的强化后疲劳寿命并根据强化前疲劳寿命与强化后疲劳寿命确定优选厚度；

其中，本步骤的目的在于确定经过激光喷丸处理的骨科支架的强化后疲劳寿命。与S101中描述的方法相似，本步骤也是根据激光喷丸处理后骨科支架的结构参数和支架服役区间的载荷谱计算骨科支架的强化后疲劳寿命的范围，再通过试验测试出试样支架具体的强化后疲劳寿命。由于骨科支架的失效区域经过激光喷丸强化处理，因此强化后疲劳寿命必然大于强化前疲劳寿命，可以根据强化前疲劳寿命和强化后疲劳寿命的差值确定疲劳寿命增益。由于疲劳寿命与支架的厚度相关，因此可以根据强化前疲劳寿命与强化后疲劳寿命计算疲劳寿命增益；再根据疲劳寿命增益与材料厚度变化的对应关系确定厚度增益，并根据厚度增益与骨科支架的厚度计算优选厚度。该优选厚度就是轻量化骨科支架的厚度，需要说明的是，轻量化骨科支架的尺寸除了厚度与骨科支架不同之外完全一致，可以对骨科支架的厚度进行减小并执行激光喷丸处理得到轻量化骨科支架。

S104：根据优选厚度生成加工指令，以便利用加工指令控制支架加工设备加工厚度为优选厚度的骨科支架并对失效区域执行激光喷丸处理得到轻量化骨科支架。

其中，由于骨科支架的厚度与骨科支架的疲劳寿命之间存在一定的对应关系，因此可以根据疲劳寿命增益确定厚度增益。例如，强化前疲劳寿命为100，疲劳寿命为100时骨科支架的厚度为10，强化后疲劳寿命为500，但是由于疲劳寿命的增加是激光喷丸处理带来的，因此骨科支架的厚度依旧为10，但是强化后疲劳寿命相当于厚度为15的未经激光喷丸处理的骨科支架的寿命，因此可以得到疲劳寿命增益为15-10＝5。即，当经过激光喷丸处理的骨科支架的厚度减少5时的疲劳寿命与强化前疲劳寿命相等。轻量化骨科支架与骨科支架相比，在厚度上比骨科支架减小了厚度增益对应的尺寸，在疲劳寿命上由于在失效区域执行了激光喷丸操作，因此能够保持强化前疲劳寿命，进而实现了骨科支架的轻量化处理并保持了原有的疲劳寿命。需要说明的是，在本步骤中先将骨科支架的厚度加工至优选厚度，此时厚度为优选厚度的支架的失效区域与骨科支架的失效区域是相同的。本实施例中提到的骨科支架和轻量化骨科支架都是骨科支架，只不过骨科支架为进行加工前的骨科支架，轻量化骨科支架是加工后的骨科支架。

本实施例利用激光喷丸对骨科支架的失效区域进行强化，提升了骨科支架的疲劳寿命。进一步的，骨科支架的疲劳寿命与厚度相关，可以根据骨科支架在进行激光喷丸处理之前的强化前疲劳寿命和激光喷丸处理之后的试样支架的强化后疲劳寿命确定激光喷丸处理对于骨科支架的厚度增益优选厚度。也就是说，将未经过激光喷丸处理的骨科支架的厚度加工至优选厚度后，对优选厚度的骨科支架的失效区域进行激光喷丸处理可以得到轻量化骨科支架，且由于该轻量化骨科支架的疲劳寿命不小于骨科支架的强化前疲劳寿命，实现了在不减少骨科支架的疲劳寿命的前提下减小骨科支架的外形尺寸，实现骨科支架轻量化的目的。

下面请参见图3，图3为本申请实施例所提供的另一种轻量化骨科支架的加工方法的流程图；具体步骤可以包括：

S201：根据骨科支架的使用者的身高、体重、步态和骨科支架使用部位的参数计算支架服役区间的载荷谱。

其中，载荷谱包括静载荷和动载荷，静载荷是患者局部体重在骨折区的拉压/弯曲应力，动载荷是患者日常活动产生的拉压/弯曲应力。可以根据患者的身高h、体重m和步态l等参数可计算得出载荷谱。

S202：根据骨科支架的结构参数和支架服役区间的载荷谱计算骨科支架的强化前疲劳寿命；

S203：对骨科支架进行力学分析确定失效区域；

S204：利用扫描电子显微镜采集已失效骨科支架的失效区域的裂纹扩展形式；

S205：根据裂纹扩展形式和载荷谱判断失效类型是否为低循环失效；若是，则对失效区域进行激光喷丸参数优选实验确定优选工艺参数；

采用SEM(扫描电子显微镜)观察失效区域的断口形貌，激光喷丸处理仅对低循环失效类型的骨科支架起作用，若不是低循环失效则可以结束流程。在进行激光喷丸操作之前，可以对比完整支架、借助光学显微镜标记裂纹区域，确定处理区域应完全覆盖断裂区域，激光喷丸的处理面积应为断口裂纹区面积的2～3倍。

S206：对失效区域执行优选工艺参数对应的激光喷丸处理；其中，优选工艺参数包括激光功率密度范围、覆盖率和脉宽；

激光喷丸参数优选实验具体过程如下：先在失效区域涂上黑漆作为牺牲层，并将待处理区域浸没于水槽中，并使水约束层的厚度为1～2mm；再对预设数量(可以为10-20个)试样支架的待处理区域进行激光喷丸参数优选实验，并将进行激光喷丸参数优选实验后的所有试样支架使用电火花加工设备沿厚度方向切开，使用显微硬度仪测量横截面的硬度沿深度方向的曲线，选择激光喷丸处理层深最大的激光喷丸参数作为优选工艺参数。

可以采用1:1支架进行激光喷丸工艺参数优选试验，以黑漆作为牺牲层均匀涂敷于端口区域，将支架水平浸没于水槽中并两端固定，控制水槽水量使得水约束层厚度1-2mm。根据钛合金的力学性能，确定工艺试验时选取的激光功率密度范围4～5.5GW/cm²，覆盖率80～200％，激光脉宽8～16ns，采用圆形光斑直径为2mm；设计正交试验表包含的因素有：功率密度、覆盖率和脉冲宽度。

请参见图4，图4为骨科支架失效区域切面图，首先可以确定增益深度，使用EDM将试样支架沿着厚度方向切开，使用显微硬度仪测量横截面6的硬度沿着深度方向的曲线，根据材料弹性模量与加工硬化的对应关系，可确定激光喷丸处理层深7；对比不同参数的支架，选取层深最大的参数作为最优参数。

S207：计算经过激光喷丸处理之后的试样支架的强化后疲劳寿命，并根据强化前疲劳寿命与强化后疲劳寿命计算疲劳寿命增益；

除了上一实施例中描述的从理论上计算疲劳寿命增益，还可以通过拉升/弯曲疲劳试验，获得疲劳寿命S-N曲线。同时设置对照实验组进行对比，一组为未进行处理的支架，另一组为激光喷丸处理后的支架，每组试样10～20个，进行5～10组对照实验确定疲劳寿命增益。

S208：根据强化前疲劳寿命与强化后疲劳寿命计算疲劳寿命增益；

S209：根据疲劳寿命增益与材料厚度变化的对应关系确定厚度增益，并根据厚度增益与骨科支架的厚度计算优选厚度。

S210：根据优选厚度生成加工指令，以便利用加工指令控制支架加工设备加工厚度为优选厚度的骨科支架并对失效区域执行激光喷丸处理得到轻量化骨科支架。

当然在执行完本步骤之后，还可以存在对进行尺寸优化设计和激光喷丸处理之后的骨科支架进行性能测试；判断性能测试的通过率是否大于预设值的步骤，若是，则判定完成尺寸优化操作；若否，则重新执行尺寸优化设计操作。例如：将优化后的零件以同等条件再次进行性能测试，如试样性能检测通过率为95％，则完成优化设计；否则重新进行结构优化。

说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的状况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims

1.一种轻量化骨科支架的加工方法，其特征在于，包括：

对所述骨科支架进行力学分析确定失效区域，以便控制支架加工设备对试样支架的所述失效区域执行激光喷丸处理；其中，所述试样支架与所述骨科支架为完全相同的支架；

测试所述试样支架的强化后疲劳寿命并根据所述强化前疲劳寿命与所述强化后疲劳寿命确定优选厚度；

根据所述优选厚度生成加工指令，以便利用所述加工指令控制所述支架加工设备加工厚度为所述优选厚度的骨科支架并对所述失效区域执行所述激光喷丸处理得到轻量化骨科支架；

其中，根据所述强化前疲劳寿命与所述强化后疲劳寿命确定厚度增益包括：

根据所述强化前疲劳寿命与所述强化后疲劳寿命计算疲劳寿命增益；

根据所述疲劳寿命增益与材料厚度变化的对应关系确定所述厚度增益，并根据所述厚度增益与所述骨科支架的厚度计算所述优选厚度。

2.根据权利要求1所述加工方法，其特征在于，还包括：

根据所述骨科支架的使用者的身高、体重、步态和所述骨科支架使用部位的参数计算支架服役区间的所述载荷谱。

3.根据权利要求1所述加工方法，其特征在于，控制支架加工设备对试样支架的所述失效区域执行激光喷丸处理包括：

利用扫描电子显微镜采集已失效骨科支架的失效区域的裂纹扩展形式，并根据所述裂纹扩展形式和所述载荷谱判断所述失效类型是否为低循环失效；

若是，则控制所述支架加工设备对所述试样支架的所述失效区域执行所述激光喷丸处理。

4.根据权利要求1所述加工方法，其特征在于，还包括：

对所述失效区域进行激光喷丸参数优选实验确定优选工艺参数：其中，所述优选工艺参数包括激光功率密度范围、覆盖率和脉宽；

相应的，对所述失效区域执行激光喷丸处理包括：

对所述失效区域执行所述优选工艺参数对应的激光喷丸处理。

5.根据权利要求4所述加工方法，其特征在于，所述对所述失效区域进行激光喷丸参数优选实验确定优选工艺参数包括：

在所述试样支架所述失效区域涂上黑漆作为牺牲层，并将所述失效区域浸没于水槽中，并使水约束层的厚度为1～2mm；

对预设数量个所述试样支架的失效区域进行所述激光喷丸参数优选实验，并将进行所述激光喷丸参数优选实验后的所有所述试样支架使用电火花加工设备沿厚度方向切开，使用显微硬度仪测量横截面的硬度沿深度方向的曲线，选择激光喷丸处理层深最大的激光喷丸参数作为所述优选工艺参数。