本文關(guān)鍵詞： 超聲波噴丸 表面性能 2024鋁合金 疲勞試驗(yàn) 鹽霧腐蝕　出處：《南京航空航天大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：超聲波噴丸是一種新型、節(jié)能、高效的材料強(qiáng)化及成形技術(shù),能夠提高成形件的表面性能,任何機(jī)械結(jié)構(gòu)的破壞均始于材料表面,飛機(jī)零件的表面性能優(yōu)劣直接影響到飛行的安全性。因此,研究超聲波噴丸材料表面性能至關(guān)重要,不僅能對(duì)實(shí)際生產(chǎn)提供工藝指導(dǎo),而且在飛機(jī)延壽等方面有著重要意義。民機(jī)C919專項(xiàng)中,下機(jī)翼壁板即采用2024鋁合金板材通過(guò)局部超聲波噴丸加工而成,本文根據(jù)這一工程實(shí)際,分析不同超聲波噴丸工藝參數(shù)對(duì)2024鋁合金表面性能的影響,從超聲波噴丸成形理論出發(fā),剖析板材成形原理及成形后表面形貌、微觀結(jié)構(gòu)變化一般規(guī)律,為表面性能研究提供理論依據(jù)。超聲波噴丸撞針高能撞擊靶材,撞擊部位表面受拉超過(guò)材料彈性極限產(chǎn)生的塑性變形阻止下層受壓晶�；貜�,產(chǎn)生向下高壓縮力、邊緣隆起的球形凹坑。無(wú)數(shù)凹坑重疊,形成殘余壓應(yīng)力層,板材彎曲成形。本研究在同一沖擊振幅條件下,改變超聲波噴丸撞針直徑對(duì)2024鋁合金板材進(jìn)行超聲波噴丸加工,觀測(cè)發(fā)現(xiàn),原先殘留在材料表面的銑削痕跡被噴丸形成的撞擊坑所取代;成形件殘余應(yīng)力、表面硬度和粗糙度均有大幅提高。強(qiáng)化對(duì)殘余壓應(yīng)力深度影響不大,對(duì)表面硬度影響明顯。采用高周疲勞試驗(yàn),證明材料的抗疲勞破壞能力與表面性能中殘余應(yīng)力的大小和深度成正相關(guān),與粗糙度成負(fù)相關(guān),與表面硬度無(wú)關(guān)。因此,在分析超聲波噴丸強(qiáng)化、成形材料表面性能參數(shù)時(shí),殘余應(yīng)力最為關(guān)鍵。殘余應(yīng)力的引入,迫使初始裂紋源萌生于材料表層以下,殘余應(yīng)力越大、越深,阻礙裂紋擴(kuò)展能力越強(qiáng),材料抗疲勞破壞能力得以提高。斷口成分探測(cè)得出,伴隨疲勞過(guò)程,斷口出現(xiàn)析碳和氧化現(xiàn)象。鹽霧腐蝕試驗(yàn)?zāi)M材料受Cl—侵蝕的研究表明超聲波噴丸顯著提高材料抗腐蝕能力,腐蝕后材料硬度下降,粗糙度增大。相對(duì)較短的腐蝕時(shí)間對(duì)試樣疲勞壽命影響不大;腐蝕時(shí)間較長(zhǎng)時(shí),殘余應(yīng)力無(wú)法抑制裂紋的極速擴(kuò)展,試樣迅速斷裂。因此,針對(duì)這一問(wèn)題,需對(duì)長(zhǎng)時(shí)間暴露在空氣中的零件或在嚴(yán)重鹽霧環(huán)境飛行的飛機(jī)做好防腐蝕措施。
[Abstract]:Ultrasonic peening is a new , energy - saving and high - efficiency material strengthening and forming technology , which can improve the surface performance of the molded parts . The surface properties of the materials are greatly improved . Residual stress does not inhibit the rapid propagation of cracks and the specimen is fractured rapidly . Therefore , for this problem , corrosion protection measures are required for parts exposed to air for a long period of time or in severe salt fog environments .

【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG668

【參考文獻(xiàn)】

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