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激光冲击强化(LSP)是一项新的表面强化处理技术。阐述了LSP技术表面强化的工艺优点和应用领域;介绍了国内外激光强化技术、工艺及设备研究和实际应用情况;分析了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,并对其未来的应用前景、发展方向做了展望。 相似文献
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本文介绍了激光冲击强化技术这种新型的金属材料表面强化技术,该技术可大幅度提高金属材料的疲劳寿命,为提高传统材料的综合力学性能和服役行为开辟了新路;文章重点论述了该技术在美国的工程应用情况以及国内的研究进展,最后简述了我国首条激光冲击强化生产线相关情况。 相似文献
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激光冲击是一种利用等离子冲击波效应的表面强化技术,该技术能显著提高金属材料抗疲劳、磨损、腐蚀等性能。简要阐述了激光冲击强化技术原理、特点及激光诱导的等离子体特性。从激光冲击强化后金属的疲劳行为、强化机理及疲劳延寿机制3个方面总结了国内外激光冲击强化在金属零部件抗疲劳性能方面的研究进展。激光冲击强化机理由最初的残余压应力强化机制转变为目前普遍接受的残余压应力和表面纳米化复合强化机制。冲击后的金属零部件表层硬度显著提高,由表层向内部引入较大的残余压应力,表层晶粒碎化至纳米级,而表面粗糙度基本保持不变,尤其适合表面粗糙度要求较高的最终零部件的强化。在总结疲劳性能研究及强化机理的基础上,对目前激光冲击强化研究中存在的问题进行探讨,并指出下一步研究的关键问题。 相似文献
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《中国工程科学》2020,(3)
激光表面改性技术利用高能量密度的激光束对零部件局部易损易耗区域进行快速处理,获得材料表面所需性能,进而大幅延长零部件使用寿命,已在航空航天、石油化工、能源、交通、冶金等领域获得应用。本文针对激光冲击强化、激光淬火、激光熔覆3种典型的激光表面改性技术,梳理了相应技术特点及国内外应用现状,凝练我国相关技术领域面临的差距与问题,总结激光表面改性技术的重点发展方向:专用合金材料制备、多能场激光复合表面改性、面向现场的激光再制造、激光冲击强化控形控性、激光表面改性智能化、激光表面微结构化。从政府引导、国产化创新、产业链完善、质量评价标准体系、人才培养等方面提出发展建议,以期为我国激光表面改性技术发展提供参考借鉴。 相似文献
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飞行器零部件多在交变载荷下服役,易发生疲劳失效。介绍了目前主要应用和在研的三种抗疲劳表面强化技术:喷丸强化、孔挤压强化和激光冲击强化,以及三种技术的工艺特点,设备,研究情况和应用情况。 相似文献
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对16MnR母材进行激光冲击工艺实验,获得优化的激光冲击工艺参数。对激光-MAG复合焊焊接接头进行表面处理,分析接头激光冲击前后状态的残余应力分布及抗应力腐蚀性能变化。结果表明:对16MnR钢平板经激光冲击处理后,在材料表面最大可引入475μm厚度的塑性变形层,并同时引入-593 MPa的压应力分布。采用优化激光冲击工艺对16MnR钢焊接接头进行表面处理后,可有效减小焊接接头表面的残余拉应力分布。在3.5%NaCl(质量分数)条件下对激光冲击处理前后的接头试样进行慢应变速率应力腐蚀实验,发现激光冲击处理前后16MnR钢焊接接头的应力腐蚀敏感指数I_(SSRT)分别为0.106和0.104,表明激光冲击可以提高接头的抗应力腐蚀能力。 相似文献
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LY2铝合金塑韧性能差,表面硬高也不高,使其应用受到限制。采用激光束对LY2铝合金表面进行激光冲击强化处理。采用显微硬度计、热模拟试验机和扫描电镜研究了LY铝合金激光冲击强化前后的显微硬度、拉伸力学性能和形貌。结果表明:经1次、3次激光冲击强化后,LY2铝合金的表面硬度分别提高了32%和43%,抗拉强度分别提高了15%和19%,屈服强度分别提高了18%和22%,断后伸长率均分别提高了23%和26%,强化冲击次数对LY2铝合金拉伸力学性能提高程度的影响不明显;激光冲击强化能够提高LY2铝合金的塑韧性。 相似文献
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方形光斑激光冲击强化金属表面的耐腐蚀性能及机理 总被引:2,自引:0,他引:2
使用25J和30J脉冲能量的方形光斑激光冲击强化技术对20CrMnTi钢表面进行强化。测量强化后样品表面的分层设色形貌图、粗糙度、显微硬度和残余应力,研究样品的极化曲线和盐雾腐蚀后的表面形貌。结果表明:激光冲击强化使得表层材料发生塑性变形,试样表面粗糙度Ra降低到0.433μm,显微硬度得到提高,并产生较大的残余压应力。合适的激光功率密度使得材料的强化层和钝化膜的密度增加,产生的横向残余压应力使得钝化膜更加稳定,从而提高材料的耐腐蚀性能。过大的激光功率密度导致材料表面出现压痕、铝箔发生烧蚀等现象,使得Cl-在压痕缺陷处聚集,材料表面局部产生拉应力,表面钝化膜被破坏,加快表面的腐蚀速率。 相似文献
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李涛丁文文 《真空科学与技术学报》2020,(4):342-346
采用时效工艺处理发动机用FGH96镍基高温合金,利用激光冲击强化方法对其表面进行修复,实验测试分析其组织,残余应力及疲劳寿命。研究结果表明:基体中形成了大量的γ相奥氏体;时效96h后显微组织中产生了大量碳化物,存在沿晶析出。激光冲击强化处理后位于表面附近的晶粒形成更小的尺寸,合金表面晶粒发生明显细化,链状碳化物在晶粒内呈现弥散分布状态,实现FGH96合金的沉淀强化作用,对位错运动产生明显抑制效果。经激光冲击强化处理后试样并未产生新的衍射峰。激光冲击强化可以使试样表面获得更高的残余压应力,使时效试样达到更高的疲劳寿命。激光冲击强化还可以将残余应力引入到基体中,使疲劳裂纹源受到明显抑制,显著降低疲劳裂纹的扩展速度。 相似文献
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概括介绍了近几年残余应力技术应用研究的进展,还介绍了激光冲击强化技术的相关问题,以及中子衍射和同步辐射残余应力技术发展概况.并将残余应力分类及其X射线表征、形变强化的机制等方面不同的学术观点进行了归纳,供业界参考. 相似文献
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7050铝合金激光冲击强化形貌光学表征与表面残余应力分布的研究 总被引:1,自引:0,他引:1
本研究涉及7050铝合金激光冲击强化形貌的定量光学表征和表面残余应力分布的测定。研究表明,随着激光脉冲能量的增加,冲击凹陷深度与冲击区表面粗糙度均有所增加;冲击区径向残余应力的分布与横截面凹陷深度的分布相似。冲击区径向残余应力分布与激光冲击产生的弹一塑性波分布有关;弹一塑性波产生的塑性变形越大,残余应力也越大。较大的激光脉冲能量可产生中心对称的塑性变形和相应的残余应力分布。 相似文献
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目的 对不同激光冲击强化工艺条件下的3D打印铝合金样品的残余应力和表面形貌进行测试分析,评估不同激光冲击能量对3D打印铝合金表面残余应力和表面形貌的影响。方法 利用X射线应力仪和白光干涉三维显微镜进行3D打印铝合金样品表面残余压应力和表面形貌的测试分析。结果 当冲击能量为15 J时,3D打印铝合金样品表面残余应力最大为-89 MPa,当冲击能量为30 J时,3D打印铝合金样品表面残余应力最大为-129 MPa。激光冲击区域表面粗糙度由母材的约1.2 μm增加至约3 μm,搭接区域存在凸起。结论激光冲击能量增加,表面塑性变形增大。冲击能量为30 J的3D打印铝合金样品表面残余压应力约为冲击能量为15 J的1.5倍,提高冲击能量可有效提高表面压应力。 相似文献