TC4钛合金激光冲击强化与喷丸强化的残余应力模拟分析

发布时间：2017-09-26 09:17

  本文关键词：TC4钛合金激光冲击强化与喷丸强化的残余应力模拟分析

  更多相关文章： 激光冲击强化 喷丸强化 表层改性 数值模拟 残余应力 延寿

【摘要】：目的通过对激光冲击强化和喷丸强化后的试样进行残余应力测试分析,得出两种工艺在残余应力形成机理、残余应力层深以及残余应力均匀性等方面的差异。方法一方面采用有限元方法模拟激光冲击强化及喷丸强化的过程,将材料在两种强化冲击下的响应进行对比,研究残余应力的形成过程,并对残余应力场的分布规律进行总结分析。另一方面,分别用两种强化技术处理TC4钛合金的表面,并用剥层X射线衍射实验测试材料表层的残余应力。最后将实验结果与测试结果进行对比,验证有限元模拟的有效性。结果当这两种强化效果产生-500 MPa的表面平均残余应力时,激光冲击强化后的TC4钛合金表层残余压应力层深度可达0.6 mm以上,而喷丸强化后的TC4钛合金表层残余压应力层深度只有0.15 mm左右。结论由于诱发材料塑性变形的机制不同,激光冲击强化往往能获得比喷丸强化更好的残余压应力深度,同时激光冲击强化的材料的表面残余应力分布也比喷丸强化的材料更均匀。
【作者单位】： 同济大学航空航天与力学学院;西南技术工程研究所;
【关键词】： 激光冲击强化 喷丸强化 表层改性 数值模拟 残余应力 延寿
【基金】：国家自然科学基金项目(11372226) 航空科学基金项目(2014ZE38008) 中央高校基本科研业务费专项资金资助~~
【分类号】：TG668
【正文快照】： Received:2016-03-23;Revised:2016-04-02TC4钛合金具有较高的比强度、较好的耐腐蚀性、热稳定性以及生物相容性,被广泛运用于航空航天、生物工程、能源化工等领域[1]。TC4钛合金材料在服役期间,疲劳是主要的失效原因之一,疲劳裂纹往往在表面萌生,因此TC4钛合金的表面状态对疲

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 王东道;浅谈喷丸强化工艺[J];铁道机车车辆工人;2001年06期

2 董星,段雄;喷丸强化机械及技术的发展[J];矿山机械;2004年07期

3 高玉魁;;齿轮喷丸强化的研究现状与若干问题[J];机械工人(热加工);2007年10期

4 李源;雷丽萍;曾攀;;弹丸束喷丸有限元模型数值模拟及试验研究[J];机械工程学报;2011年22期

5 尚建勤;;钛合金喷丸强化影响因素分析研究[J];航空制造技术;2013年16期

6 ;弹性轴的喷丸强化[J];航空材料;1977年02期

7 徐厚训;栗幕环;;喷丸强化和金相组织[J];航空工艺技术;1978年12期

8 刘明辉;;喷丸强化在齿轮轴上的应用[J];机械工人.冷加工;1982年12期

9 王仁智;喷丸强化工程在工业生产中的应用[J];机械工程材料;1987年04期

10 王仁智;;喷丸强化工程在工业生产中的应用[J];表面工程;1988年01期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 缪桃生;;喷丸强化在连杆上的应用[A];第三届华东六省一市塑性工程学术年会论文集[C];2005年

2 轧刚;刘海英;路会龙;;超声波冲击和超声波喷丸强化技术的发展[A];2007年中国机械工程学会年会之第12届全国特种加工学术会议论文集[C];2007年

3 轧刚;刘海英;路会龙;;超声波冲击和超声波喷丸强化技术的发展[A];2007年中国机械工程学会年会论文集[C];2007年

4 姜传海;;TiB2/Al复合材料喷丸强化及其表征研究[A];第二届民用飞机制造技术及装备高层论坛资料汇编（大会报告）[C];2010年

5 吕胜利;崔友;张伟;童小燕;;喷丸强化铝合金腐蚀损伤研究[A];2011中国材料研讨会论文摘要集[C];2011年

6 陈昌达;李巍;熊勇;张江峰;郑芝梅;但丽玲;;1Cr11Ni2W2MoV钢喷丸强化残余压应力场研究[A];中国航空学会第七届动力年会论文摘要集[C];2010年

7 马丽滨;;喷丸强化对30CrMnSiNi2A钢尺寸及粗糙影响[A];第十五届中国科协年会第13分会场：航空发动机设计、制造与应用技术研讨会论文集[C];2013年

8 高玉魁;;超高强度钢喷丸表面残余应力在疲劳过程中的松弛规律[A];第九次全国热处理大会论文集（二）[C];2007年

9 高玉魁;;表面强化对0Cr13Ni8Mo2Al不锈钢连接螺栓疲劳寿命的影响[A];第六届全国表面工程学术会议论文集[C];2006年

10 汝继刚;伊琳娜;;高强度铝合金表面强化应用技术[A];全国第十三届轻合金加工学术交流会论文集[C];2005年

中国重要报纸全文数据库 前1条

1 本报通讯员 徐庆;给钢筋铁骨“补钙”[N];中国民航报;2014年

中国博士学位论文全文数据库 前5条

1 冯强;S32205双相不锈钢喷丸强化及其组织结构XRD研究[D];上海交通大学;2014年

2 盛湘飞;民用飞机结构件腐蚀损伤条件下喷丸强化机理研究[D];华南理工大学;2014年

3 樊玉杰;激光微喷丸强化的压力模型及冲击效应研究[D];江苏大学;2011年

4 詹科;S30432奥氏体不锈钢喷丸强化及其表征研究[D];上海交通大学;2013年

5 刘文才;ZK60和GW103K镁合金高周疲劳行为及其喷丸强化研究[D];上海交通大学;2011年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 张立;喷丸表面覆盖率的分析与研究[D];苏州大学;2015年

2 李志栋;超高强度钢陶瓷喷丸强化工艺研究[D];西安工业大学;2015年

3 姚振兴;喷丸强化TC4 ELI钛合金的残余应力深度敏感压痕测试与有限元模拟研究[D];浙江大学;2015年

4 阴晓宁;TC4钛合金喷丸强化表面完整性研究[D];大连理工大学;2015年

5 周长秀;发动机叶片喷丸强化装置结构优化与应用[D];济南大学;2015年

6 刘海英;超声喷丸强化机理的研究[D];太原理工大学;2008年

7 班虎飞;气动辅助超声喷丸强化的实验研究[D];太原理工大学;2013年

8 戴如勇;重载机车牵引齿轮表面喷丸强化及其表征研究[D];上海交通大学;2012年

9 武俊;300M钢喷丸强化工艺中打磨问题的研究[D];西北工业大学;2007年

10 朱成辉;喷丸强化304不锈钢板应力腐蚀试验研究[D];浙江工业大学;2011年

，

本文编号：922642