学术论文

      TC17钛合金激光冲击强化实验研究

      Experimental Study on Laser Shock Peening of TC17 Titanium Alloy

      摘要:
      目的 探索更为高效的激光冲击强化方式,提高TC17钛合金板片的疲劳寿命.方法 先采用设备4个光路对TC17钛合金板片进行强化,强化试验结束后,应用LXRD-X射线应力分析仪测定其表面残余应力,再对板片进行表面粗糙度测试.选取新的板片进行应力分布测试,确定TC17钛合金板片在一阶弯曲振型下的应力水平,然后在该应力水平下对经冲击强化和未经冲击强化的板片进行疲劳对比试验.结果 板片表面产生了残余压应力层,在相同激光能量下,椭圆形光斑强化区域的残余应力大约是方形光斑强化区域的1.33倍,且椭圆形区域各点残余应力数值相差更小.强化区域的表面粗糙度为0.25 ~ 0.34 mm,未强化区域的表面粗糙度为0.13~0.16 mm.疲劳试验时,未经激光冲击强化的板片均在6~ 11 min内发生断裂,而经激光强化后的4块板片中,1块未断裂,另外3块分别在59、381、709m in断裂.结论 激光冲击强化对材料性能起到了强化作用,且椭圆形光斑的强化优于方形光斑.强化后,板片的表面粗糙度增加了1倍,疲劳寿命提高了52倍.
      作者: 张恭轩 [1] 吴嘉俊 [2] 高宇 [1] 桓恒 [1] 胡太友 [2] 乔红超 [3] 陆莹 [3]
      Author: ZHANG Gong-xuan [1] WU Jia-jun [2] GAO Yu [1] HUAN Heng [1] HU Tai-you [2] QIAO Hong-chao [3] LU Ying [3]
      作者单位: 中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司,沈阳,110043 中国科学院沈阳自动化研究所,沈阳110016;中国科学院大学,北京100049 中国科学院沈阳自动化研究所,沈阳,110016
      刊 名: 表面技术 ISTICPKU
      Journal: Surface Technology
      年,卷(期): 2018, 47(3)
      分类号: TG147
      在线出版日期: 2018年8月30日