激光冲击强化对K4030高温疲劳性能影响

摘要：

对K4030镍基高温合金涡轮叶片进行了激光冲击强化，研究了激光冲击诱导残余应力场分布、激光冲击引起的表层硬化以及在350℃、500℃和550℃保温下的热稳定性。实验结果表明：激光1次冲击在表层诱导了-625 MPa的残余压应力，影响深度大于1 mm，冲击次数越大，残余应力幅值和影响深度愈大；功率密度和冲击次数显微硬度有较大影响，激光冲击强化后，其显微硬度有大幅度提升，并形成了一定厚度的变形层，增加冲击次数或者增大功率密度都可提高其幅值，在550℃/60 min保温下，残余应力大部分松弛，但是激光冲击强化引起的表层硬化即诱导的微观组织变化具有良好的热稳定性。激光冲击强化提高涡轮叶片高温高低周疲劳寿命达2．4倍。激光冲击强化诱导的残余压应力和晶粒细化是镍基合金疲劳强度提高的主要原因。

关键词：激光冲击强化、镍基合金、高温服役环境、高低周疲劳、残余应力、显微硬度

分类号：TN249(光电子技术、激光技术)

资助基金：国家自然科学基金No.51205406资助。

在线出版日期：2014-09-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：850-854