隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步,為實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率的進(jìn)一步提高,需要對零部件進(jìn)行一定的表面處理從而提高材料抵抗疲勞和失效的能力。空化水噴丸技術(shù)是一種新型表面強(qiáng)化技術(shù),其原理是合理利用空化射流中蘊(yùn)含的大量微小空泡在零部件表面潰滅時對材料表面產(chǎn)生沖擊來強(qiáng)化材料。本文對空化水噴丸過程進(jìn)行數(shù)值模擬和試驗(yàn)驗(yàn)證,并利用多種測量儀器對空化水噴丸前后試件的表面完整性進(jìn)行測試分析,確定空化水噴丸對材料屬性的改善情況,最后對多點(diǎn)噴丸強(qiáng)化過程進(jìn)行模擬,為實(shí)際加工生產(chǎn)過程中空化水噴丸過程的工藝參數(shù)確定提供一定的理論基礎(chǔ)。本文從噴丸強(qiáng)化技術(shù)出發(fā),介紹了最初的傳統(tǒng)機(jī)械噴丸以及在其基礎(chǔ)上發(fā)展而來的多種新型噴丸方式,并介紹了空化現(xiàn)象的產(chǎn)生條件、判定方式、材料變形過程、殘余應(yīng)力產(chǎn)生機(jī)理和噴丸強(qiáng)度的衡量方式。為了解不同參數(shù)加載時試片的弧高度及殘余應(yīng)力變化情況,選擇兩種加載方式下不同加載時間及不同加載壓力峰值進(jìn)行模擬。對比N型阿爾門試片試驗(yàn)得出的弧高度與殘余應(yīng)力分布情況,選擇最接近的加載條件對TC4試片強(qiáng)化過程進(jìn)行模擬。通過對比試驗(yàn)與模擬得出的TC4試片的弧高度值與殘余應(yīng)力分布狀況,說明利用數(shù)值模擬方式預(yù)測空化水噴丸強(qiáng)化過程中材料的變形及應(yīng)力分布狀況是可行的。通過對空化水噴丸前后材料表面完整性的測量,發(fā)現(xiàn)空化水噴丸可以有效減少機(jī)械加工造成的加工紋理、增大表面硬度、改變表層晶粒組織、增加位錯及孿晶密度、引入一定深度的殘余壓應(yīng)力層從而減少材料表層的應(yīng)力集中、增加材料抵抗疲勞裂紋擴(kuò)大和抵抗表面損傷的能力,提高材料的使用性能。最后對多點(diǎn)噴丸進(jìn)行模擬,對加工生產(chǎn)過程中單噴嘴變路徑噴丸、多噴嘴同時噴丸情況下板材的變形及應(yīng)力分布進(jìn)行預(yù)測。對其工藝參數(shù)的優(yōu)化有一定指導(dǎo)意義。
【學(xué)位單位】：遼寧科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TG668
【部分圖文】：

1.緒論蓋率兩個概念。噴丸強(qiáng)度主要是通過在某種工藝參數(shù)下阿征的，變形量的大小可以直觀的體現(xiàn)出噴丸過程的強(qiáng)度撞擊材料形成的凹坑對材料表面的覆蓋程度，由于超過 確測量，所以將超過 98%的覆蓋率稱為“完全覆蓋”。噴丸丸是利用超聲波來驅(qū)動尺寸較小的彈丸對材料表面進(jìn)行。超聲噴丸設(shè)備的主要組成部分如圖 1.1 所示。

遼寧科技大學(xué)碩士學(xué)位論文種利用激光高功率的特性來代替彈丸對材料表層進(jìn)行沖噴丸技術(shù)同樣可以使材料表層生成一定厚度的殘余應(yīng)力理如圖 1.2 所示，在激光噴丸處理之前首先在工件表層待吸收層，在吸收層外側(cè)再添加一層透明的約束層，噴丸處到待噴丸區(qū)域。激光通過透明的約束層照射到吸收層時產(chǎn)生電離爆炸并生成等離子體。等離子體受到約束層的作外界，因此，等離子體會對工件產(chǎn)生一個向材料內(nèi)部傳播進(jìn)行沖擊強(qiáng)化，達(dá)到類似于機(jī)械噴丸的沖擊強(qiáng)化效果[19]

1.緒論，不需要對加工過程中破碎的彈丸進(jìn)行收集，減少人力程無塵；流噴丸不需要考慮射流方向與加工表面之間的夾角，可等細(xì)微處的應(yīng)力集中部位進(jìn)行噴丸處理；流噴丸可以通過改變噴嘴軌跡和移動速度實(shí)現(xiàn) 100%的彈丸與材料的撞擊對材料表面引入雜質(zhì)元素；流噴丸可以獲得較低的表面粗糙度值，由于水具有良好變形生熱對材料性能的影響[21]。

【參考文獻(xiàn)】

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1 闞曉陽;劉鵬濤;周卯e

本文編號：2826326