TC4钛合金超声喷丸强化覆盖率试验与数值分析

摘要：

为探究超声喷丸工艺参数(弹丸数量、弹丸直径)对构件表面覆盖率的影响规律,基于ABAQUS/Explicit建立了超声喷丸三维有限元模型(腔室几何模型、批量弹丸模型、振动系统、Johnson–Cook材料本构模型),结合超声喷丸试验及仿真研究了工艺参数对TC4钛合金表面覆盖率的影响规律,围绕两种工艺参数及超声喷丸时间建立了6组模型,对构件表面等效应变场进行了Image J覆盖率图像分析.其中100、150、200个弹丸模型在10s时的表面覆盖率分别为16.6％、36.2％、48.1％;0.5mm、1mm、2.5mm直径弹丸模型在10s时的表面覆盖率分别为0、8.1％、16.6％;弹丸数量及弹丸直径变量研究试验值与仿真值的误差分别为7.5％、9.2％,均<10％.结果表明,弹丸数量与弹丸直径的增加均可提高表面覆盖率,在常用参数范围内,弹丸直径对初始冲击塑性临界值覆盖率状态的影响更显著,在弹丸直径达到冲击塑性临界值后,弹丸数量引起的覆盖率提高更显著.通过工艺仿真的覆盖率数值分析,可以实现超声喷丸表面覆盖率的有效预测.

关键词：表面强化;超声喷丸;有限元;覆盖率;钛合金

所属期刊栏目：64

资助基金：中国航发产学研合作项目;辽宁省自然科学基金指导计划

在线出版日期：2021-12-08（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：30-36