本发明提出了一种提升孔周残余应力均匀化程度的开缝芯棒挤压强化工艺，（1）带孔试样放置于开缝芯棒导向段；（2）安装支撑棒；（3）带孔试样一次孔挤压强化，开缝芯棒孔挤压强化后试样孔壁形成凸脊；（4）将试样翻转180°，使开缝芯棒第一次孔挤压强化试样的挤入端作为第二次孔挤压强化试样的挤出端，挤出端作为第二次孔挤压强化试样的挤入端，且将开缝芯棒旋转10°～30°，进行开缝芯棒的第二次挤压强化；（6）铰削加工。该发明采用开缝芯棒两次孔挤压强化工艺对带孔试样进行挤压强化，孔挤压强化后试样孔壁挤入端、挤出端塑性变形程度相近，孔壁形成的残余压应力均匀，提高带孔试样的疲劳性能。