激光冲击处理对AZ31B镁合金力学性能的影响

为了研究激光冲击处理对AZ31B镁合金力学性能的影响,采用波长为1054nm,脉冲宽度为15ns,脉冲能量为10J,光斑直径为3mm的YAG脉冲激光,对变形镁合金AZ31B薄板试样表面进行冲击处理。结果表明:根据优化的工艺参数,激光冲击处理能在AZ31B镁合金上制备出纳米结构表层,表面晶粒尺寸约为20nm;试样表面激光诱导的残余压应力高达-125MPa;激光冲击处理试样的抗拉强度提高了16.9%;屈服强度提高了16.3%;表面硬度提高了91.8%。利用透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)观测激光冲击试样微观结构,并分析了力学性能提高的机理。     

激光冲击处理对LY12CZ铝合金疲劳性能的影响EI

本文研究了激光冲击处理对铝合金疲劳寿命的影响，研究表明激光冲击处理可以大幅度地提高带有类似紧固孔铝板的疲劳寿命，初步讨论了提高寿命的原因。     

激光冲击强化技术的应用现状与发展

激光冲击强化是一种利用激光诱导等离子体冲击波来提高材料疲劳寿命的新型表面改性技术,具有强化效果显著、可控性强、适应性好等优点,对提高结构可靠性和部件疲劳强度、延长材料使用寿命具有重要作用。近年来,该技术受到了广泛重视,得到了快速发展。本文简要介绍了激光冲击强化技术的基本原理、特点与应用领域;总结了国内外激光冲击强化技术的发展状况与研究成果;并针对国内外激光冲击强化技术的现状,提出了一些现在需要解决的强化工艺问题;最后对激光冲击强化技术的应用前景进行了展望。

     

激光冲击处理对AISI304钨极氩弧焊接接头残余应力的影响

利用激光冲击波对AISI304不锈钢氩弧焊接接头进行了表面强化处理,用X-350A型X射线应力仪测定了其激光冲击处理后残余应力,分析了残余应力的产生机理.结果表明,激光冲击处理后AISI304焊接接头残余应力为110MPa左右,其强化效果十分明显,显著地降低了焊接接头残余拉应力,并使残余应力分布趋向均匀.     

激光冲击强化技术原理及研究发展

激光冲击强化技术(LSP)是一种新型的激光应用表面处理技术。与传统表面改性技术相比,激光冲击强化技术能给材料带来更深的残余应力层,使材料表层晶粒细化甚至出现纳米晶,同时大幅提高材料的疲劳寿命。利用高能激光辐照约束层材料(黑漆、黑胶带或铝箔),约束层材料在瞬间熔融气化并产生高温高压的等离子体。等离子体冲击波是一种爆轰波,可以通过C-J模型计算冲击波的峰值压力。等离子体冲击波在约束层(水、光学玻璃)的约束下向材料内部传播,其压力远远超过了材料的弹性屈服极限,材料经历了弹性-塑性变形,最终材料表面形成稳定的残余应力场并发生微弱的塑性变形。本文介绍了激光冲击强化技术的研究发展历程,在此基础上对该技术发展方向进行了展望。

     

激光冲击强化技术的研究与应用

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。     

超声冲击处理对铝合金焊接应力的影响

为了探究超声冲击处理(UIT)对铝合金材料焊接应力的影响,采用有限元分析软件AQAQUS建立了7A52铝合金双丝熔化极隋性气体保护焊(MIG)焊接模型和超声冲击处理耦合模型,得到了冲击后的应力场,分析了冲击前后残余应力分布特点;通过改变冲击针移动速度、冲击位置以及冲击针直径,分析其对焊接应力的影响规律,旨在探讨超声冲击处理对铝合金焊接应力改善的影响规律。计算结果表明,超声冲击处理能够显著改善焊缝和热影响区的焊接残余应力,且超声冲击处理对焊趾处的冲击比对焊缝处冲击产生的压应力数值大、范围宽;随着冲击移动速度的增加,焊接接头处压应力值逐渐减小,且移动速度增加到一定程度将会出现欠处理状态,达不到产生压应力的效果;冲击针直径对焊后残余应力影响较大,随着冲击针直径的增大,其接头处压应力值会增加,且产生的纵向残余压应力区间会增大;经过超声冲击处理后的试验和数值计算表明,材料模型中是否考虑应变率对应力结果影响很大,应该根据实际材料的应变率硬化程度建立准确的材料模型。     

16MnR钢激光冲击工艺及对焊接结构应力腐蚀性能的影响EI北大核心CSCD

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。     

激光诱导等离子冲击波改善金属材料疲劳性能及强化机理的研究进展

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。     

超声冲击处理改善焊接接头力学特性研究进展

焊接接头处往往存在较高的残余应力,使得焊接接头成为焊接结构的薄弱区域。而超声冲击处理可以有效改善焊接接头力学特性,在各领域得到了广泛应用。本研究主要介绍超声冲击技术在降低残余应力和提高接头疲劳性能方面的研究情况,以及随焊超声冲击技术的最新相关研究和应用。     

激光冲击强化对300M钢微观组织和力学性能的影响

采用激光冲击强化(LSP)技术在300M钢表层制备梯度纳米结构,并借助三维表面形貌仪、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、纳米压痕仪及拉伸试验机对300M钢不同脉冲能量LSP处理后的微观组织演变和力学性能变化进行表征。结果表明,300M钢经LSP处理后表层形成梯度纳米结构,随着脉冲能量的增加,表层晶粒尺寸从15 nm(3J)细化至10 nm(7J)左右,晶粒出现非晶化;同时,次表层组织中形成了大量位错缠结及形变孪晶等亚结构缺陷,且随着脉冲能量的增加位错密度急剧增高,同时形变孪晶数量也随之增多。LSP后300M钢表层纳米压痕硬度得到显著提高,且随着脉冲能量的增加而增加;强度和塑性得到一定程度的改善,断口形貌由典型的韧性断裂转变为韧-脆混合型断裂。     

Effect of Laser Shock Peening on the Microstructures and Properties of Oxide‐Dispersion‐Strengthened Austenitic Steels

Oxide‐dispersion‐strengthened (ODS) austenitic steels are promising materials for next‐generation fossil and nuclear energy systems. In this study, laser shock peening (LSP) has been applied to ODS 304 austenitic steels, during which a high density of dislocations, stacking faults, and deformation twins are generated in the near surface of the material due to the interaction of laser‐driven shock waves and the austenitic steel matrix. The dispersion particles impede the propagation of dislocations. The compressive residual stress generated by LSP increases with successive LSP scans and decreases along the depth, with a maximum value of ?369 MPa. The hardness on the surface can be improved by 12% using LSP. In situ transmission electron microscopy (TEM) irradiation studies reveal that dislocations and incoherent twin boundaries induced by LSP serve as effective sinks to annihilate irradiation defects. These findings suggest that LSP can improve the mechanical properties and irradiation resistance of ODS austenitic steels in nuclear reactor environments.

     

光纤激光器功率对Cr12MoV钢表面淬火组织与性能的影响

由于光纤激光的良好光束质量,光纤激光器在金属材料表面强化方面的应用日益引起学者的重视。使用YLS-3000W光纤激光器对Cr12MoV冷作模具钢进行激光表面淬火处理的工艺试验,研究了不同工艺参数对硬化层深度和显微硬度的影响及硬化层显微组织特征。结果表明,Cr12MoV表面经光纤激光表面淬火后得到淬火层、过渡层和基体3层不同的组织。淬火层的晶粒细小,由隐晶马氏体、弥散分布的碳化物组成。过渡层由马氏体及弥散分布的碳化物和残留奥氏体组成。在扫描速度和离焦量一定的条件下,相变硬化层深度随光纤激光功率的增大而增加。在最佳工艺(光纤激光功率900W,扫描速度0.3m/s,离焦量-4mm)条件下,硬化层平均硬度达609HV。分析认为光纤激光淬火造成的组织细化和过饱和的隐晶马氏体的形成是硬度提高的主要原因。     

Laser shock peening on fatigue crack growth behaviour of aluminium alloy

The effect of laser shock peening (LPS) in the fatigue crack growth behaviour of a 2024‐T3 aluminium alloy with various notch geometries was investigated. LPS was performed under a ‘confined ablation mode’ using an Nd: glass laser at a laser power density of 5 GW cm^?2. A black paint coating layer and water layer was used as a sacrificial and plasma confinement layer, respectively. The shock wave propagates into the material, causing the surface layer to deform plastically, and thereby, develop a residual compressive stress at the surface. The residual compressive stress as a function of depth was measured by X‐ray diffraction technique. The fatigue crack initiation life and fatigue crack growth rates of an Al alloy with different preexisting notch configurations were characterized and compared with those of the unpeened material. The results clearly show that LSP is an effective surface treatment technique for suppressing the fatigue crack growth of Al alloys with various preexisting notch configurations.     

激光冲击1Cr17铁素体不锈钢的组织与性能

针对1Cr17铁素体不锈钢冲击制品硬度随冲击载荷变化增加的情况,进行了一定的实验研究,分析了1Cr17铁素体不锈钢在激光冲击下的组织变化机理,结果表明,随着激光功率增加,1Cr17的加工硬化效应相应提高,得到的硬度越高;在激光冲击后,铁索体的组织主要以调幅分解为主,激光功率增加,调幅分解加剧,形成的格子布形态粗化,并最终在激光功率42J的冲击过程中导致相变产生,生成类马氏体组织。     

激光快速重熔对铸造共晶铝合金组织及性能的影响

本文对含稀土铸造共晶铝合金(ZL108)激光重熔组织进行了变时及变温时效处理,与固溶加时效样品相比,激光重熔组织的显微硬度峰值,在HV—H曲线上后移两小时,在HV—T曲线上后移20℃。激光重熔组织比固溶加时效组织具有较好的耐磨性。该两种工艺样品的磨损量随时效时间及时效温度的变化规律与显微硬度随时效时间及时效温度的变化规律完全一致。激光重熔组织细且耐时效,铝枝晶沿 <100> 晶向生长,θ′相沿{100}晶面析出,该θ′相可使显微硬度和耐磨性得到提高。     

激光功率对激光熔覆NiCoCrAlY涂层组织及性能的影响

目的 为了提高17-4PH的耐腐蚀性能和摩擦磨损性能,采用激光熔覆技术在17-4PH不锈钢表面制备NiCoCrAlY涂层.方法 利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、显微维氏硬度计、电化学工作站和往复摩擦磨损试验机等研究不同激光功率下NiCoCrAlY涂层的相组成、微观形貌、硬度、耐腐蚀性能和摩擦磨损性能.结果...