鎳基合金激光噴丸誘導(dǎo)的殘余壓應(yīng)力的高溫松弛規(guī)律.doc
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鎳基合金激光噴丸誘導(dǎo)的殘余壓應(yīng)力的高溫松弛規(guī)律,study on thermal relaxation of residual stress in laser peened nickel-based alloy2.15萬字47頁 原創(chuàng)作品，已通過查重系統(tǒng) 摘 要激光噴丸 (laser peening lp)，是一種利用激...
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鎳基合金激光噴丸誘導(dǎo)的殘余壓應(yīng)力的高溫松弛規(guī)律
Study on Thermal Relaxation of Residual Stress in laser peened Nickel-based Alloy
2.15萬字 47頁 原創(chuàng)作品，已通過查重系統(tǒng)
摘 要
激光噴丸 (Laser Peening LP)，是一種利用激光與材料相互作用產(chǎn)生的高幅沖擊波壓力實(shí)施材料表面改性的技術(shù)，其通過改變材料表面的殘余應(yīng)力分布及微觀組織結(jié)構(gòu)，大幅提升金屬結(jié)構(gòu)件的機(jī)械性能和疲勞壽命。鎳基合金作為航天航空領(lǐng)域使用的重要材料，其關(guān)鍵零部件通常服役于高溫條件下，此時激光噴丸誘導(dǎo)的有益殘余壓應(yīng)力將產(chǎn)生松弛現(xiàn)象，進(jìn)而影響激光噴丸強(qiáng)化的力學(xué)性能增益。因此掌握激光噴丸殘余應(yīng)力在高溫條件下的松弛特性，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)殘余應(yīng)力松弛量和松弛速率的有效控制，是保證材料改性后性能增益和質(zhì)量可靠性的關(guān)鍵。本文采用理論分析與試驗(yàn)研究相結(jié)合的方法，系統(tǒng)研究IN718鎳基合金激光噴丸誘導(dǎo)的殘余應(yīng)力的高溫松弛特性，主要工作如下：
（1）以高能短脈沖激光與材料相互作用誘導(dǎo)高幅沖擊波的物理機(jī)制為基礎(chǔ)，探討金屬材料激光噴丸殘余壓應(yīng)力的產(chǎn)生機(jī)理，分析殘余壓應(yīng)力的影響因素及其評價指標(biāo)，引入殘余壓應(yīng)力估算模型，在此基礎(chǔ)上，宏微觀相結(jié)合分析殘余壓應(yīng)力在高溫條件下的松弛規(guī)律和松弛機(jī)理。
（2）實(shí)驗(yàn)研究激光噴丸殘余壓應(yīng)力在高溫條件下的松弛特性。選用GAIA Nd:YAG高功率激光器對典型IN718鎳基合金試樣進(jìn)行激光噴丸試驗(yàn)，SX2-4-10箱式電阻爐進(jìn)行保溫試驗(yàn)，通過X-350A型X射線衍射儀測量試樣表面的殘余應(yīng)力，LEICA DFC420光學(xué)顯微鏡分析試樣微觀組織結(jié)構(gòu)。通過不同溫度和不同保溫時間下殘余應(yīng)力值和顯微硬度的測試，分析殘余壓應(yīng)力在高溫下的松弛規(guī)律，通過激光噴丸和保溫試驗(yàn)后鎳基合金表層的顯微組織形態(tài)觀察，探討激光噴丸對材料高溫穩(wěn)定性的影響機(jī)制。
關(guān)鍵詞：激光噴丸強(qiáng)化，殘余應(yīng)力，高溫松弛，鎳基合金
Study on Thermal Relaxation of Residual Stress in laser peened Nickel-ba
2.15萬字 47頁 原創(chuàng)作品，已通過查重系統(tǒng)
摘 要
激光噴丸 (Laser Peening LP)，是一種利用激光與材料相互作用產(chǎn)生的高幅沖擊波壓力實(shí)施材料表面改性的技術(shù)，其通過改變材料表面的殘余應(yīng)力分布及微觀組織結(jié)構(gòu)，大幅提升金屬結(jié)構(gòu)件的機(jī)械性能和疲勞壽命。鎳基合金作為航天航空領(lǐng)域使用的重要材料，其關(guān)鍵零部件通常服役于高溫條件下，此時激光噴丸誘導(dǎo)的有益殘余壓應(yīng)力將產(chǎn)生松弛現(xiàn)象，進(jìn)而影響激光噴丸強(qiáng)化的力學(xué)性能增益。因此掌握激光噴丸殘余應(yīng)力在高溫條件下的松弛特性，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)殘余應(yīng)力松弛量和松弛速率的有效控制，是保證材料改性后性能增益和質(zhì)量可靠性的關(guān)鍵。本文采用理論分析與試驗(yàn)研究相結(jié)合的方法，系統(tǒng)研究IN718鎳基合金激光噴丸誘導(dǎo)的殘余應(yīng)力的高溫松弛特性，主要工作如下：
（1）以高能短脈沖激光與材料相互作用誘導(dǎo)高幅沖擊波的物理機(jī)制為基礎(chǔ)，探討金屬材料激光噴丸殘余壓應(yīng)力的產(chǎn)生機(jī)理，分析殘余壓應(yīng)力的影響因素及其評價指標(biāo)，引入殘余壓應(yīng)力估算模型，在此基礎(chǔ)上，宏微觀相結(jié)合分析殘余壓應(yīng)力在高溫條件下的松弛規(guī)律和松弛機(jī)理。
（2）實(shí)驗(yàn)研究激光噴丸殘余壓應(yīng)力在高溫條件下的松弛特性。選用GAIA Nd:YAG高功率激光器對典型IN718鎳基合金試樣進(jìn)行激光噴丸試驗(yàn)，SX2-4-10箱式電阻爐進(jìn)行保溫試驗(yàn)，通過X-350A型X射線衍射儀測量試樣表面的殘余應(yīng)力，LEICA DFC420光學(xué)顯微鏡分析試樣微觀組織結(jié)構(gòu)。通過不同溫度和不同保溫時間下殘余應(yīng)力值和顯微硬度的測試，分析殘余壓應(yīng)力在高溫下的松弛規(guī)律，通過激光噴丸和保溫試驗(yàn)后鎳基合金表層的顯微組織形態(tài)觀察，探討激光噴丸對材料高溫穩(wěn)定性的影響機(jī)制。
關(guān)鍵詞：激光噴丸強(qiáng)化，殘余應(yīng)力，高溫松弛，鎳基合金
