抗疲劳制造技术现状与发展趋势

近年来,航空、航天、车辆、铁路交通、风电等领域对机械传动零部件抗疲劳性能要求日益提高,使抗疲劳制造技术成为一个备受关注的研究领域。总结了抗疲劳制造技术的原理、现状与发展趋势。首先,介绍了目前影响疲劳性能的关键因素和提高疲劳性能的途径;其次,对现有的抗疲劳技术进行分类和典型抗疲劳方法进行阐述,并对现有抗疲劳技术的发展趋势和技术进行总结归纳。通过全面评述抗疲劳制造技术的现状和发展趋势,旨在为相关领域的研究者提供参考,促进抗疲劳制造技术的创新与发展。

铝合金紧固孔复合强化工艺研究

目的研究激光喷丸-冷挤压复合强化工艺对7050铝合金紧固孔疲劳源、疲劳寿命的影响。方法利用ABAQUS软件进行复合强化工艺的有限元仿真,并在强化后施加循环载荷获得残余应力数据,然后在应力水平为195 MPa、应力比为0.1的条件下进行疲劳实验,并把仿真和疲劳实验的结果与激光喷丸、冷挤压进行对比。结果复合强化工艺能同时对表面和孔壁进行强化,复合强化工艺比激光喷丸表面和孔壁的残余压应力大,循环载荷下两者残余应力的差异减小。冷挤压工艺表面全部是拉应力,循环载荷下挤出面孔角附近的残余应力由-928 MPa变为300 MPa。未处理紧固孔的疲劳源位于孔角处,激光冲击强化紧固孔的疲劳源位于中间孔壁处,冷挤压紧固孔的疲劳源位于挤出面孔角附近,复合强化紧固孔的疲劳源位于中间孔壁处,复合强化紧固孔的疲劳裂纹扩展区面积最大。未处理、激光喷丸、冷挤压、复合强化的紧固孔的疲劳寿命分别为65 918、165 117、114494、225 209。结论与未处理的紧固孔的疲劳寿命相比,激光喷丸、冷挤压、复合强化的紧固孔的疲劳寿命都有所增加,复合强化的紧固孔的疲劳寿命最大,复合强化能够进一步提高紧固孔的疲劳寿命。激光喷丸和复合强化诱导的残余压应力层能够抑制疲劳裂纹萌生于表面,而冷挤压工艺则不能。

表层梯度强化的缺口试样疲劳寿命数值研究

利用改进的Tanaka-Mura模型,确定复杂疲劳载荷与拉压疲劳载荷之间的等效转换关系,给出残余压应力的影响规律,并利用这一模型,针对含缺口的表面强化处理试样的疲劳寿命与裂纹起源位置进行系统地数值分析。结果表明:缺口试样的疲劳形核寿命和位置与强化层的厚度、表面与基体硬度比以及残余应力相关;强化层厚度变化会改变裂纹形核位置;存在临界厚度,当强化层厚度小于临界厚度,裂纹形核于强化层与基体的界面,否则,形核于强化亚表层或表面;表面与基体的硬度比增加会导致临界厚度增加;残余压应力对疲劳萌生寿命影响较小,而残余拉应力则明显降低疲劳萌生寿命。

激光辐照对 LY12CZ 铝合金试样及构件疲劳寿命的影响

介绍了激光辐照强化处理ＬＹ１２ＣＺ铝合金及其构件的研究概况，在材料性能研究的基础上进行了模拟件试验，研究了辐照处理对疲劳寿命的影响。试验结果表明。

激光熔覆强化技术实验研究

介绍了激光熔覆应力集中区研究的概况。在材料和激光参数优选的基础上，对钢试件进行熔覆处理，并进行了疲劳试验，研究激光熔覆对疲劳寿命的影响。试验结果表明：激光熔覆处理在优选参数条件下。

激光辐照强化技术的实验研究

本文介绍了激光辐照强化技术在材料、结构方面的研究概况。在材料激光辐照参数优选的基础上,对Y7机长桁接头进行了辐照处理,并进行了模拟疲劳实验,研究了辐照参量对疲劳寿命的影响。试验结果表明辐照强化处理能显著地提高构件的疲劳寿命。

激光熔覆对 30CrMnSiA 钢试件疲劳寿命的影响

讨论了３０ＣｒＭｎＳｉＡ钢试件的疲劳寿命与激光熔覆参量的关系，在优选参数的基础上，对钢试件进行了激光熔覆处理，并完成了疲劳寿命试验，给出了Ｓ－Ｎ曲线及其表达式。结果表明，在优选参量条件下，激光熔覆处理能显著地增加钢试件的疲劳寿命。

GH2036高温合金激光冲击强化后的残余应力

采用X射线衍射仪和材料试验机对激光冲击强化GH2036高温铁基合金的残余应力进行了研究。结果表明,激光诱导GH2036高温铁基合金的残余应力值和残余压应力层的深度随激光功率密度的增加而增加。激光强化件形成的残余应力在高温回火后有所松弛,但仍然保持较高的残余应力水平,一次回火后表面残余应力在-170MPa,二次回火后残余应力仍然保持在-135MPa。激光冲击强化件的疲劳寿命比未强化件的提高2.36倍以上。