增材制造γ-TiAl合金超声喷丸表面完整性数值及试验分析

摘要：

为探究超声喷丸对增材制造γ-TiAl合金表面完整性的影响特性,验证有限元数值模型的可行性,以电子束熔化制备的γ-TiAl合金试样为研究对象,建立超声喷丸三维有限元模型,对不同喷丸参数下试样表面粗糙度及应力场分布进行仿真分析.采用不同喷丸参数对试样表面进行0.15 A、0.25 A两种喷丸强度的超声喷丸试验,揭示喷丸工艺对电子束熔化γ-TiAl合金微观形貌、残余应力分布、表面粗糙度及显微硬度等表面完整性的影响规律,验证仿真模型的有效性.结果表明,超声喷丸处理后,试样表层晶粒尺寸得到细化,产生了由表层至深层的晶粒尺寸梯度变化,形成了约150-250 pim深的残余压应力层;此外,相同弹丸直径下,提高喷丸强度可显著增加试样表面粗糙度均值的分布,相同喷丸强度下,增加弹丸直径可有效降低试样表面粗糙度;超声喷丸试样表面显微硬度相对未喷丸试样表面(305HV)提高显著,最大显微硬度均出现在距离表层最近的测量点位置,其影响层深度可达300-500 μm.

关键词：超声喷丸、γ-TiAl合金、残余应力、表面粗糙度、显微硬度

所属期刊栏目：66

分类号：U416.111;TG146.23;TH16

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2023-05-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：78-85