TC4钛合金激光冲击强化与喷丸强化的残余应力模拟分析

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.

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

所属期刊栏目：45

分类号：TG668;TG115.22

资助基金：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 Supported by the National Natural Science Foundation of China11372226;Aeronautical Science Foundation of China2014ZE38008;the Fundamental Research Funds for the Central Universities

在线出版日期：2016-05-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：5-9,52