车志刚
,
杨杰
,
唐楠
,
巩水利
稀有金属材料与工程
激光喷丸,又称为激光冲击强化(LSP),是一种新型表面处理技术,通过在材料表面诱导强烈塑性变形、产生高密度位错,产生较深的残余压应力,来提高材料的表面性能.采用LSP技术应用高能激光处理TC21钛合金.对材料的显微硬度、表面轮廓、冲击区表面粗糙度、残余应力进行了试验研究.结果表明:处理后,材料的显微硬度得到较大提高,冲击表面轮廓与冲击光斑大小直接相关,冲击区表面粗糙度(Ra)不超过0.8μin,处理后,材料表面残余压应力水平得到了大幅度提高.经过LSP处理后,改善了材料的综合性能.
关键词:
激光喷丸
,
TC21钛合金
,
残余应力
,
显微硬度
,
表面轮廓
毕凤琴
,
张春成
,
李红翠
,
赵正卫
,
李芳
兵器材料科学与工程
doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2010.01.029
激光冲击强化(Laser shock processing简称LSP)又称激光喷丸,是一项新的表面强化处理技术.阐述了激光冲击强化技术的基本原理、激光表面强化处理的工艺优点和应用领域;介绍了国内外激光强化技术理论、工艺及设备的现状水平和实际应用情况;分析该技术在应用推广中亟待解决的设备研制,工艺改进等关键问题;提出了激光冲击处理技术目前需要解决的工艺问题,并对其未来的发展方向做了展望.
关键词:
激光冲击强化
,
表面强化
,
激光喷丸
,
疲劳寿命
胡正云
,
李满福
,
谢兰生
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2013.4.007
利用有限元软件建立了TB6钛合金激光喷丸以及机械喷丸的三维数值分析模型,研究了不同工艺参数对残余应力场的影响;对比了两种喷丸工艺所形成的应力波和各自的衰减规律;研究了两种喷丸工艺的复合强化工艺对残余应力场的影响.结果表明:激光喷丸形成的平面波造成较深的应力影响层,深度可达1.5mm;机械喷丸形成的球面波产生较大的残余应力,最大残余压应力可以达到屈服强度的1.1倍.塑性应变越大残余应力越大,塑性应变层与残余应力影响层深度相近;在两者复合强化工艺中,残余应力影响层深度与激光喷丸的相近,最大残余压应力可达屈服强度的1.2倍.
关键词:
激光喷丸
,
机械喷丸
,
有限元模拟
,
应力波
,
残余应力场
张兴权
,
何广德
,
汪世益
,
戚晓利
,
邓克
材料热处理学报
利用短脉冲强激光对40Cr调质钢表面进行了激光喷丸强化处理.激光冲击强化参数为激光波长1.054 μm,脉冲时间为23 ns,光斑直径为φ8 mm,功率为20～24 J.选用水为约束层,墨漆为吸收激光能量的涂层.通过测试研究了喷丸强化后材料的微观组织、显微硬度和摩擦磨损性能.结果表明,激光喷丸能够细化表层的微观组织;材料强化后表面显微硬度值能提高30%,并沿深度方向逐渐减小;经过滑动磨损后,未强化处理的试样的累计磨损失重是冲击处理试样1.4倍,强化层磨损机理以磨粒磨损和粘结磨损为主.
关键词:
激光喷丸
,
硬度
,
显微组织
,
磨损
卢志明
,
石来民
,
朱沈瑾
,
唐治东
,
姜雅洲
,
高红刚
材料热处理学报
对304不锈钢板试样分别进行了激光喷丸与机械喷丸处理,采用X射线衍射仪分析了表层显微组织和晶粒尺寸的变化,通过慢应变速率拉伸腐蚀试验检测了应力腐蚀敏感性.结果表明,通过激光喷丸处理,表层晶粒得到了细化,但没有产生明显的马氏体相变,随着喷丸能量密度增大,应力腐蚀敏感性减小;而通过机械喷丸处理的试样,晶粒细化的同时诱发了明显的马氏体相变,随着喷丸压力升高,应力腐蚀敏感性呈现先减小后增大的变化趋势.
关键词:
304不锈钢
,
机械喷丸
,
激光喷丸
,
马氏体相变
,
晶粒细化
,
应力腐蚀
陆亚运
,
孙桂芳
,
张永康
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.10.018
目的 激光喷丸技术是一种利用激光诱导等离子体冲击波产生的力学效应来改善材料的机械性能的表面强化技术,但是在激光喷丸过程中,由于高压冲击波的作用会使薄壁件发生宏观变形,造成零件失效,为了控制激光冲击板料宏观变形过程,因此有必要对激光冲击下板料的力学变形特性进行研究.方法 通过对激光冲击载荷作用下悬臂板变形过程的理论分析,建立了板料在激光冲击下的受力变形模型,对激光作用下板料的变形量公式进行了理论推导计算,研究了板料变形量与板料厚度、激光能量等之间的相互关系,并通过单点冲击与多点搭接冲击实验和有限元分析相结合的方式验证了理论公式的准确性.结果 依据所建立的板料变形理论计算得到的理论值、实验值和有限元分析结果都较为接近,其中板料变形量对厚度的变化十分敏感,在设定条件下,当板材厚度大于3 mm时,板材变形很小,几乎不产生明显的变形.结论 板料变形量随着激光能量和光斑数量的增大而增大,板材的厚度对变形量的影响很大,是设计激光喷丸参数时必须考虑的要素.
关键词:
激光喷丸
,
薄壁件
,
变形
,
悬臂板
,
厚度
,
激光能量
刘珂璟
,
邢志国
,
王海斗
,
金国
,
徐滨士
材料热处理学报
激光喷丸能够提高零件表面硬度、增加压应力幅值及深度,延缓裂纹的萌生和扩展,已成为一种有效改善零件疲劳性能的方法.主要影响激光喷丸零件疲劳性能的因素包括激光能量、喷丸温度及重复喷丸的次数.介绍了激光能量与零件疲劳性能的关系,包括激光能量的传播、转化以及诱导产生的冲击波与零件的相互作用机理.分析了不同处理温度条件下激光喷丸零件的强化机制,并说明了激光喷丸温度与零件服役范围的关系.总结了重复喷丸次数对零件表面强化层的影响.最后从激光喷丸强化机理方面讨论了激光喷丸在改善零件疲劳性能方面的优势,并对进一步的研究方向进行了展望.
关键词:
激光喷丸
,
疲劳性能
,
强化机理
,
工艺参数
,
冲击波
黄舒
,
盛杰
,
周建忠
,
王作伟
,
章海峰
,
徐苏强
,
鲁金忠
稀有金属材料与工程
为了研究激光喷丸对IN718镍基合金微观组织特性的影响及其在高温下的稳定性,首先在常温下对标准拉伸试样关键区域进行激光喷丸处理,随后将喷丸样置于700℃下保温300 min,作为对比,分别测试了未喷丸样、喷丸样和喷丸高温保持样的表层残余应力和纳米硬度,并采用光学电镜和透射电镜对其微观组织特征进行观测.结果表明,激光喷丸后试样的表层出现了高幅值的残余压应力,最高值出现在喷丸中心,约为-706 MPa;激光喷丸后试样的表层硬度显著提高,平均纳米硬度提高了约67.4％;高温保持后试样的残余应力和纳米硬度均有不同程度的降低,但与未喷丸试样相比,强化增益效果仍然存在;显微组织观察结果显示,激光喷丸后,试样深度方向上晶粒形态均出现了显著的“分层”现象,塑性变形层晶粒细化明显,其影响深度可达80 μm;保温后喷丸样晶界处可见析出条状δ相;TEM图像进一步表明,激光喷丸诱导的晶粒细化是条状孪晶和位错组织混合交织的结果;保温后喷丸样晶界处发现了沿同一方向向晶内延伸的位错阵列,这很好地验证了位错在高温下的活性,且是激光喷丸抑制晶粒在高温下快速增长的直接证据.
关键词:
IN718镍基合金
,
激光喷丸
,
高温性能
,
显微组织
