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单点激光冲击304不锈钢管表面应力与显微组织关系的研究
时间:2021-06-30 08:46:54        点击量:【 】次


激光冲击强化是一种先进的表面改性处理技术,激光束诱发的冲击波大大提高了金属及合金材料的疲劳强度、损伤极限和耐腐蚀性能。由于高冲击压力(GPa级)、高能量密度(大于1 GW/cm2)和超快(几十纳秒)激光冲击,越来越多的研究人员开始充分关注激光冲击强化技术。超高应变(106s-1)。

过去几十年的重要研究工作对叠加激光冲击强化和多次激光冲击对金属和合金的表面机械性能和微观结构的影响产生了重要的见解。张永康等发现,叠加激光冲击后7075铝合金激光焊接件的应力腐蚀性能受到显着影响,铝合金激光焊接件的延展性、疲劳断裂时间和静态韧性分别提高了11.13% . 100%。 Trdan等人判断激光冲击对表面处理方向的显微硬度分布影响不大,显示出纵向和横截面显微硬度分布的均匀性。贾等人提出,重复激光冲击可以大大提高表面硬度,而激光冲击后钛834合金的高频疲劳寿命大大提高,因为残余压应力可以抑制裂纹的发生和扩展。 Correa等人建立了激光冲击铝合金2024-T351有限元模拟、残余应力测试和疲劳寿命测试之间良好的相关性。该课题组在此前的研究中介绍,AISI304不锈钢管抗应力腐蚀断裂性能的提高主要是由于AISI304不锈钢管经过激光冲击和精炼后表面出现残余压应力。的表面。演出。同时,有人提出LY2 铝合金和AISI304 不锈钢管表面的残余应力和一般微观结构变化与激光冲击次数密切相关。单次激光轰击可诱发单向机械孪晶,细化AISI304 不锈钢管表面的原始颗粒。多次激光轰击可在不锈钢管表面诱导多向机械孪晶,细化原始颗粒。这直接解释了原因。激光冲击可以大大提高AISI304不锈钢管表面的纳米硬度、弹性模量和残余应力。零件表面不均匀的残余应力分布削弱了加工零件的表面性能,大面积激光冲击后金属零件表面残余应力分布的均匀性主要取决于残余应力分布。单个激光光斑处的微观结构分布。然而,最近的研究集中在大面积冲击后的整体性能测试,很少关注单点激光冲击对零件表面残余应力分布和微观结构的机制和时间依赖性影响。单点激光冲击残余应力分布均匀对光斑扩展区域的影响,可以更好地实现单点到多点冲击的转换,达到更均匀的冲击效果。

电子平台送免费体验金/注册送金游戏平台/注册就送的游戏平台本章主要研究不同时间的单点激光冲击对AISI304不锈钢管表面和深度残余应力分布的影响。通过将实验中测得的激光单点冲击后残余应力的空间分布表示为三维图像,可以更直观地探究多次激光单点冲击对一个点残余应力的影响。周围。具体来说,对AISI304不锈钢管样品进行多次单点冲击后光斑及其周边区域的表面微观结构特征进行了详细分析。最后,提出了单点激光冲击对AISI304不锈钢管表面微观结构的影响机制,同时,单点激光冲击不同时间效应对扩展残余应力分布均匀性的影响机制为分析并分析撞击点的区域。研究。上述研究可为提高大面积重复实验室激光冲击工件表面残余应力分布的均匀性提供一些启示,在实际工程应用中具有良好的可行性。

本章主要研究单表面显微组织演化,同时研究不同时间的单点激光冲击对AISI304不锈钢管表面的影响以及垂直于表面的残余应力分布。 - 改进不同冲击时间下的点面积,研究大面积激光冲击残余应力分布的均匀性,主要结论如下。

电子平台送免费体验金/注册送金游戏平台/注册就送的游戏平台(1) 单点激光喷丸残余压应力最大值连续数倍增加,而增加的程度不断减小。受单点激光冲击点影响的区域达到以下值:激光撞击次数增加峰值:残余应力值沿光斑直径随着距光斑中心距离的增加而逐渐减小。由于多次进行激光喷丸处理,单点多次激光冲击无法使光斑中残余应力值的分布越来越均匀。

电子平台送免费体验金/注册送金游戏平台/注册就送的游戏平台(2) 3次单点激光冲击后,点中心及深度方向影响距离处的残余压应力值达到峰值,残余压应力值基本不变,深度方向的残渣撞击距离也达到了饱和值,已经达到。

(3)随着激光轰击次数从1次增加到3次,原始粗晶分离成孪晶、亚微米菱形纠缠和三角纠缠,得到细化晶粒。

(4)研究了激光冲击波引起的AISI304不锈钢管表面显微组织变化对残余应力分布的影响机理,表面晶粒细化和超高应变是产生残余应力的两个重要因素。

(5)当大面积激光冲击光斑重叠率为50%时,单个光斑的大部分区域至少受到3次冲击,上表面出现大量亚微米三角形。 AISI304奥氏体不锈钢管样品缠结使显微组织更均匀。冲击面的残余应力分布、显微硬度和弹性模量得到极大改善,即使在受激光冲击影响的扩展区域,其分布也很均匀。


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