99 / 2021-04-01 23:33:35

激光冲击强化技术提高7075铝合金高周疲劳性能研究

激光冲击强化,铝合金,残余应力,疲劳性能,微观组织

本文系统的研究了激光冲击强化技术对无缺口和预置缺口的7075铝合金高周疲劳性能的影响。首先针对铝合金材料的特性根据强化后残余应力，表面粗糙度和硬度值的综合结果对激光冲击强化的参数进行了优化，最优参数强化后的铝合金表面引入了高数值的残余压应力，达到-219MPa，残余压应力影响层深度超过2mm，疲劳试验结果表明未强化光滑试件的高周疲劳极限152±7MPa，激光冲击强化后的高周疲劳极限为168±11MPa，提高了11%;预置缺口试件的高周疲劳极限为54±2MPa， 激光冲击强化后的高周疲劳极限为74±5MPa，提高了37%。 该结果表明激光冲击强化技术可以显著提高铝合金材料的高周疲劳性能，尤其对于带有预制裂纹的试件的疲劳性能提升更为明显。为揭示其强化机理，本文采用TEM和EBSD技术对强化后铝合金的微观组织进行了系统的表征，并对循环载荷下的残余压应力的稳定性进行了研究。