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oe1(光电查) - 科学论文

10 条数据
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  • 多次激光喷丸对TC6钛合金振动疲劳性能的影响

    摘要： 本研究选取典型TC6钛合金，探究多次激光冲击强化（LP）对振动疲劳性能及微观组织演变的影响。通过开展振动疲劳试验，对比试样经LP处理前后的振动疲劳寿命，并利用扫描电子显微镜（SEM）观察断口形貌；同时测量了残余应力与显微硬度，采用透射电子显微镜（TEM）和电子背散射衍射（EBSD）表征不同处理工艺下的微观组织。结果表明：多次LP确实能提升TC6钛合金的振动疲劳性能，与未处理试样相比，经5次LP处理的试样振动疲劳寿命提高了105.2%。5次LP后表面残余应力从拉应力（+26MPa）转变为压应力（-485MPa），表面显微硬度达到428HV，较未处理试样提高32.9%，且引发高密度位错与变形孪晶。振动疲劳性能的提升归因于有益的压应力残余及多次LP诱导的良性微观组织演化。

    关键词： TC6钛合金、激光喷丸、振动疲劳性能、微观组织演变、残余应力

    更新于2025-11-14 17:04:02

  • 激光喷丸对激光增材制造316L钢的影响

    摘要： 激光喷丸技术在传统制造业中应用广泛。然而在增材制造领域，零件初始应力?；嵯魅跫す馀缤栊Ч?，导致难以获得理想的残余应力分布。本研究通过数值模拟与实验测试，探究了初始残余应力与激光喷丸诱导应力的相互作用。通过建立有限元模型预测激光沉积试样的应力分布及其受激光喷丸影响的演变状态，并对微观组织与力学性能进行了实验表征。结果表明：激光沉积试样中热致拉应力会影响激光喷丸在横向和纵向的作用效果。经激光喷丸处理后，增材制造试样的部分力学性能发生改变——表面及1毫米深度处的硬度分别提升7%和22%，屈服强度提高16%，而抗拉强度与延伸率未见显著变化。

    关键词： 有限元分析、激光喷丸、激光增材制造、残余应力

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 激光喷丸中晶粒取向与晶体织构调控的梯度氧化

    摘要： 本研究考察了Al-Li合金2060-T8激光喷丸圆形区域内的微观结构/晶体织构变化及其与梯度氧化的关联。针对8J和13J脉冲能量喷丸处理的圆形区域中心和边缘部位进行了分析。在13J脉冲能量下，晶粒取向从基体区域的h0 0 1i显著转变为激光作用区的h1 1 0i，且激光斑边缘的低重合位点晶界减少。理想纤维织构分别转变为8J时的强Cube{0 0 1}h1 0 0i织构和13J时的Goss{0 1 1}h1 0 0i织构。研究发现13J处理时致密的原子结构h1 1 0i和h1 1 1i晶粒取向及强化的Goss织构显著促进了激光斑边缘的氧化。从微观结构/晶体织构变化的角度阐释了激光喷丸区域梯度氧化的成因。

    关键词： 铝锂合金、氧化、晶界、织构、激光喷丸

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 经喷丸和激光冲击强化及热微结构处理后的锻造与增材制造In718合金测试结果

    摘要： 通过喷丸（SP）和激光冲击强化（LP）提高金属疲劳寿命的方法已广为人知。然而，关于增材制造（AM）零件的相关研究较少——这类零件通常存在表面光洁度差、微孔隙和结构缺陷等问题。本文研究了SP和LP对增材制造In718合金的影响，将详细分析残余应力分布、断口形貌及疲劳试验结果，并对比不同热处理工艺与表面制备方案：原始增材件、喷丸处理件、激光冲击件及抛光件。

    关键词： 疲劳、热处理、喷丸强化、增材制造、激光喷丸

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 激光喷丸对铝合金疲劳强度和缺陷容限的影响

    摘要： 研究了激光喷丸（LP）对7075-T651铝合金弯曲疲劳强度的影响，并基于断裂力学讨论了经激光喷丸处理的铝合金缺陷容限。结果表明，与喷丸（SP）相比，激光喷丸能诱导更深的残余压应力。两种喷丸处理均使疲劳强度提高。根据激光喷丸和喷丸处理的应用，深度分别小于0.4毫米和0.1毫米的半圆形切口被视为无害。由于激光喷丸和喷丸处理，表观门槛应力强度因子范围ΔKth,ap分别增加了约五倍和两倍。ΔKth,ap的增加是由喷丸诱导的残余压应力所致。激光喷丸试样的北川-高桥图显示，激光喷丸提高了铝合金的缺陷容限。

    关键词： 疲劳强度、激光喷丸、残余应力、喷丸强化、缺陷容限、铝合金

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 2024铝合金的高能飞秒激光喷丸处理

    摘要： 采用脉冲能量高达100毫焦的飞秒激光，研究广泛用于航空航天工业的2024铝合金激光喷丸处理的可行性。激光束直接照射未经处理的铝样品表面（空气中进行，未使用任何激光吸收保护涂层或等离子体约束透明覆盖层）。研究了脉冲能量、脉冲持续时间和光斑尺寸对喷丸效果的影响。通过光学显微镜和扫描电镜观察激光喷丸样品的表面形貌，采用维氏硬度计测定表面显微硬度，利用X射线衍射法测量表面及选定深度处的残余应力。研究发现：该材料经飞秒激光处理后可在超过100微米深度引入压应力，但表面应力状态未发生显著改变。

    关键词： 残余应力、铝合金、硬度、飞秒激光、表面纹理、激光喷丸

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 通过高能脉冲激光喷丸实现航空航天用铝基增强复合材料表面微结构化

    摘要： 铝（Al）复合材料因其较高的比强度、延展性和可成形性而具有广泛的工程应用价值。然而在多种应用场景中，硬度、耐腐蚀性、耐磨性和抗疲劳性等力学性能是近表面区域的基本要求。这类局部改性在不影响整体材料的前提下，可通过各种表面处理工艺实现。激光冲击强化是一种先进的表面工程技术，已成功应用于改善材料的表面形貌和微观结构。本研究聚焦于通过激光冲击技术提升SiC和氧化锆增强Al7075复合材料的表面性能。采用光学显微镜、能谱分析、扫描电子显微镜（SEM）及显微硬度测试评估硬化层表面完整性，系统总结了铝合金复合材料的工艺参数、所得微观结构以及激光冲击对表面性能的影响。研究结果表明，激光冲击对铝合金复合材料表层的最终状态具有显著影响。

    关键词： 氧化锆，铝基金属复合材料，碳化硅，扫描电子显微镜，激光喷丸

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 钛合金激光冲击强化的优化

    摘要： 当今竞争激烈的世界需要具有高强度和抗疲劳性能的部件，这些部件应用于航空航天、涡轮机零件，尤其是具有高生物相容性的生物医学设备。生产更高复杂度和理想表面质量的部件需要先进的工程技术。激光喷丸在金属部件的各种表面处理方法中名列前茅。其核心价值在于能调控加工区域内部残余应力的微妙变化——这些应力对工艺参数敏感且传统手段难以有效测量。残余应力规律对保障工程构件的卓越性能至关重要，而激光冲击喷丸（LSP）工艺能显著实现所需的有益压应力水平。然而，运用常规激光喷丸规则体系来确定能带来最佳性能的理想喷丸状态仍具挑战。本文基于一项优化典型钛合金激光喷丸参数的研究，采用ND-YAG激光设备进行实验，并运用田口统计法将优化所需的实验次数控制在可行范围内。

    关键词： 疲劳寿命，田口技术，生物医学应用，激光喷丸

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 飞秒激光辐照下交替金属/陶瓷多层纳米结构中金属流出的无掩模图案化

    摘要： 本工作通过飞秒激光辐照及后续低温热退火，实现了对固态金属从内部金属纳米层向金属/陶瓷纳米多层膜(NMLs)表面定向可控传输。利用局域等离子体效应将聚焦激光能量输入金属/陶瓷界面，可使激光辐照诱导的NML微观结构及应力状态改变限制在表层几个纳米层内。伴随的激光冲击强化能进一步细化晶粒并在辐照区引入压应力，从而降低纳米限域空间内金属原子空位形成能与迁移活化能。经低至360℃的空气退火后，图案化铜表面纳米结构(外流)会沿激光路径选择性出现。对于限域条件下铜的固态扩散，沿Cu-AlN界面的面内金属传输速度远快于铜跨越AlN阻挡层的短路向外扩散。在毛细力作用下，局部金属外流伴随剩余AlN阻挡层的坍塌与烧结，可能进一步加速金属传输。这种激光诱导的无掩模金属外流图案化技术不仅适用于Cu/AlN NMLs，在后续低温退火辅助下同样适用于Ag/AlN NMLs。

    关键词： 固态金属传输、激光喷丸、金属/陶瓷纳米层、飞秒激光、等离子体效应

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 激光喷丸铝板中喷丸点重叠对残余应力的影响

    摘要： 本研究采用两种不同的激光喷丸系统，探究重叠量对残余应力场的影响。针对每种激光喷丸系统，分别以不同重叠量对2.0毫米厚的铝板进行激光喷丸处理。通过增量钻孔法测量激光喷丸后的残余应力。结果表明：对于这两种激光喷丸系统，增加重叠量都会产生更高幅值的压应力场和更深的残余应力层。

    关键词： 铝板，激光喷丸，残余应力，搭接

    更新于2025-09-11 14:15:04