發(fā)布時(shí)間：2024-04-20 18:06

　　分別采用高干涉量壓合襯套單側(cè)擠壓強(qiáng)化和兩側(cè)擠壓強(qiáng)化兩種工藝對(duì)7050鋁合金孔結(jié)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)化,研究孔結(jié)構(gòu)的殘余應(yīng)力和疲勞性能,并采用梯形累積法由疲勞斷口定量反推出疲勞裂紋萌生壽命和擴(kuò)展壽命。結(jié)果表明:孔結(jié)構(gòu)中形成深度達(dá)12mm的殘余壓應(yīng)力場(chǎng),單側(cè)擠壓強(qiáng)化試樣擠入端的殘余應(yīng)力顯著低于擠出端的,兩側(cè)擠壓強(qiáng)化試樣擠入端和擠出端的殘余應(yīng)力相當(dāng);單側(cè)擠壓強(qiáng)化試樣和兩側(cè)擠壓強(qiáng)化試樣的平均疲勞壽命比未擠壓強(qiáng)化試樣的分別提高了770%和1 500%,高干涉量壓合襯套強(qiáng)化技術(shù)具有顯著的疲勞強(qiáng)化效果,且雙側(cè)擠壓強(qiáng)化的效果更好;高干涉量壓合襯套強(qiáng)化技術(shù)可同時(shí)提高孔結(jié)構(gòu)的疲勞裂紋擴(kuò)展壽命和萌生壽命,且萌生壽命提高的幅度更大。

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【部分圖文】：

圖1試樣的形狀與尺寸

采用BB-30型擠壓設(shè)備對(duì)試樣上的孔進(jìn)行高干涉量壓合襯套強(qiáng)化處理，擠壓用芯棒和其他工具均為標(biāo)準(zhǔn)配套工具。高干涉量壓合襯套強(qiáng)化工藝如圖2所示，具有一定過(guò)盈量的芯棒工作端從襯套內(nèi)強(qiáng)行通過(guò)，將襯套擴(kuò)張后安裝在孔上，孔壁發(fā)生彈塑性變形而獲得疲勞強(qiáng)化效果。分別采用單側(cè)擠壓強(qiáng)化和兩側(cè)擠壓強(qiáng)化....

圖2高干涉量壓合襯套強(qiáng)化工藝示意

采用X-3000型應(yīng)力測(cè)定儀，從孔邊開(kāi)始沿直徑方向測(cè)距孔邊不同距離處的殘余應(yīng)力，采用鉻靶材Kα射線，（311）衍射晶面，準(zhǔn)直管直徑為1.5mm，管電流為6.5mA，管電壓為30kV。在MTS50t型軸向伺服疲勞試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行室溫疲勞試驗(yàn)，試驗(yàn)最大應(yīng)力為140MPa，應(yīng)力比為0.0....

圖3未擠壓強(qiáng)化和不同工藝擠壓強(qiáng)化試樣的殘余應(yīng)力分布曲線

在兩側(cè)擠壓強(qiáng)化工藝下，將第一次擠壓時(shí)的擠入端標(biāo)記為試樣的擠入端，第一次擠壓時(shí)的擠出端標(biāo)記為試樣的擠出端。由圖3可知，未擠壓強(qiáng)化試樣孔邊的殘余應(yīng)力較小，且殘余壓應(yīng)力場(chǎng)深度較小。單側(cè)擠壓強(qiáng)化試樣擠入端和擠出端的殘余應(yīng)力具有明顯差異：擠入端孔邊處的殘余壓應(yīng)力為132MPa，最大殘余壓應(yīng)....

圖4兩側(cè)擠壓強(qiáng)化試樣疲勞斷口宏觀形貌和不同區(qū)域的微觀形貌

未擠壓強(qiáng)化和不同工藝擠壓強(qiáng)化試樣的疲勞斷口形貌相似，因此以兩側(cè)擠壓強(qiáng)化試樣為例對(duì)斷口形貌進(jìn)行分析。由圖4可知，試樣的疲勞斷口可分為疲勞裂紋源區(qū)（區(qū)域A）、疲勞裂紋慢速擴(kuò)展區(qū)（區(qū)域B）、疲勞裂紋快速擴(kuò)展區(qū)（區(qū)域C）和瞬斷區(qū)（區(qū)域D）。疲勞裂紋在裂紋源區(qū)萌生后向基體內(nèi)部擴(kuò)展，裂紋慢速....

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