激光冲击强化对2524铝合金疲劳寿命的影响

摘要：

目的 探索激光冲击工艺参数对2524铝合金疲劳寿命的影响.方法 开展不同激光能量、不同冲击次数下的激光冲击强化实验,测试其残余应力和表面硬度,并进行裂纹扩展实验和显微组织观察.结果 激光冲击强化能显著提高材料的表面硬度,且材料的硬度值随着冲击能量和冲击次数的增加而递增,但硬度增长率随冲击次数增多而降低.激光冲击强化在试样表层形成较大的残余压应力,使用6.25 J的激光能量冲击1次,最大残余压应力可达?222 MPa,并且残余压应力随着激光能量和冲击次数增加而增加,但冲击强化次数存在阈值.相较于未冲击试样,激光冲击1次的试样的疲劳寿命提升32％,冲击2次的疲劳寿命提升41％.对试样断口进行微观形貌观察,在裂纹长度为28 mm处,未冲击试样、激光冲击1次和冲击2次试样的疲劳条带间距分别为1.06、0.628、0.488μm,裂纹扩展速率分别为1.06×10?3、6.28×10?4、4.88×10?4 mm/N.结论 激光冲击强化能显著提高2524铝合金的表面硬度,并在表面产生较大的残余压应力.激光冲击强化能够有效迟滞2524-T3铝合金的疲劳裂纹扩展速率,进而有效延长疲劳寿命.

关键词：激光冲击强化、2524铝合金、残余压应力、裂纹扩展、疲劳寿命

所属期刊栏目：49

分类号：TN249;TG668(光电子技术、激光技术)

资助基金：湖南省重点研发计划项目;国家自然科学基金

在线出版日期：2020-06-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：207-213