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DZ17G定向凝固高温合金的微激光冲击强化方法与疲劳试验研究被引量：5: 2018年; 针对航空发动机涡轮叶片疲劳断裂问题,对DZ17G定向凝固合金模拟叶片进行激光冲击强化处理。为了防止剧烈塑性变形导致定向柱状晶发生细化,提出基于微激光冲击强化系统的水下无吸收保护层高频冲击方法,采用短脉宽、微尺度激光降低塑性变形程度和深度,采用无吸收保护层的高频冲击方式获得均匀形变强化层。对比考核了未强化与强化态试样的显微硬度和高周振动疲劳性能。结果表明:DZ17G模拟叶片经微激光冲击后浅表层内仅形成了高密度位错和位错缠结等结构,未发生晶粒细化,而且位错密度随深度增加而快速降低;高密度位错集聚缠结使表面硬度提高幅度达30%,但硬化层深度仅为180μm。DZ17G模拟叶片疲劳强度由257.00 MPa提高到302.00 MPa,提高幅度达17.5%,而且800℃下保温2 h后仍有11.7%的提高。其中高密度位错和位错缠结是疲劳性能提高的内在原因。; 聂祥樊李应红何卫锋徐凌志罗思海李翔李一鸣田乐; 关键词：显微硬度高周疲劳

飞机钛合金接耳孔边激光冲击强化应力场优化与试验研究被引量：4: 2019年; 目的钛合金关键承力接耳孔边疲劳断裂是影响飞机飞行安全的重难点问题,采用激光冲击强化技术对TC4钛合金小孔件进行强化,提高其疲劳寿命。方法开展TC4钛合金小孔件单点有无填充、多点搭接激光冲击强化有限元数值模拟研究,确定最优强化工艺,并设计带双孔疲劳试样,进行疲劳试验验证。结果直径3mm光斑单点激光冲击强化的有效范围仅为1.9mm。孔内有填充,最内圈光斑圆心距孔边0.75mm时,单光斑激光冲击强化孔边残余应力场分布均匀,且不会引入残余拉应力。双面依次强化会使先强化面残余压应力值略高于后强化面。46.5%径向搭接率下,孔边多点搭接激光冲击强化应力场均匀性优于36.5%和56.5%径向搭接率。强化后,试样的疲劳寿命得到提升,提升效果随最大加载力的减小而显著增大。断口分析表明,强化后,孔边裂纹源位置向深度方向移动,疲劳裂纹扩展区的疲劳条带间距明显减小。结论最优强化工艺为:周向搭接率56.5%,径向搭接率46.5%,最内圈光斑圆心距孔边0.75mm,孔填充双面同时强化。激光冲击强化在孔边表面引入600~800MPa的残余压应力,模拟件疲劳寿命提升了6.98%~60.96%。; 冯晓泰何卫锋周留成田乐田增陈海波; 关键词：TC4钛合金小孔激光冲击强化有限元

一种燃气轮机大型叶片的高周疲劳试验方法与装置: 本发明公开了一种燃气轮机大型叶片的高周疲劳试验方法与装置，所述试验装置包括疲劳实验机、压头和叶片试验件夹具，其中夹具由L型支撑架、左右侧压块、连接与固定螺栓和定位销组成：通过左右侧压块、连接螺栓对叶片试验件进行固定，再通...; 何卫锋聂祥樊李应红臧顺来田乐; 文献传递

激光冲击钛合金薄壁件动态响应及残余拉应力形成机制被引量：3: 2018年; 为探究激光冲击薄壁件时残余拉应力的形成机制,利用ABAQUS软件对0.5mm钛合金薄壁件激光冲击条件下的冲击波作用规律和材料动态响应规律展开研究。结果表明,冲击波在薄壁件内反射时交替形成高数值拉伸波和压缩波,在压缩波和拉伸波的耦合作用下应力分布混乱并呈现"多峰"特点,形成了峰值为426 MPa、厚度达0.125mm的拉应力层,且最大残余拉应力位于表面处。基于冲击波反射规律揭示了薄壁件中残余拉应力的形成机制,并通过增加试件厚度以降低反射拉伸波强度发现5mm厚试件内最大残余拉应力仅为70 MPa,且表面处的拉应力转化为了压应力,从而提出了通过导波等方式控制应力波反射强度的薄壁件残余应力调控方法。; 田乐聂祥樊罗思海王育虔何卫锋李一鸣李翔; 关键词：激光冲击强化残余拉应力薄壁件冲击波

激光冲击强化MB8镁合金的工艺分析及摩擦磨损性能研究被引量：2: 2022年; 目的通过激光冲击强化技术的加工硬化效应改变MB8镁合金表面硬度及粗糙度,显著提高其抗磨损性能。方法在不同功率密度、搭接率、冲击次数下对MB8镁合金激光冲击强化处理,通过非球面测量仪和显微硬度计分析材料表面粗糙度和显微硬度的影响规律,结合不同载荷下滑动摩擦磨损试验后的电镜图像,揭示激光冲击强化改变镁合金材料粗糙度、硬度从而影响耐磨性能的机理。结果经激光冲击处理后镁合金硬度明显提高,表面硬度最大增幅达30.2%,同时形成了梯度硬化层。随着材料硬度的提升,其质量磨损率明显下降,耐磨损程度得到了显著改善,强化后镁合金的平均质量磨损率降幅可达28.73%。结论试验冲击区域的粗糙度与激光功率密度呈正相关,与搭接率呈负相关,粗糙度随着冲击次数呈现先下降后升高的变化趋势。材料的硬化程度随着激光功率密度、搭接率和冲击次数的提高而增大,冲击次数的影响最为明显,激光功率密度次之,搭接率的影响最弱。低载条件下材料以磨粒磨损为主,而在高载荷条件下材料磨损过程伴随着疲劳磨损,强化效果有限。; 延黎吴昊年田乐徐培文邓涛聂祥樊; 关键词：镁合金激光冲击强化粗糙度耐磨机理

不同能量空间分布激光冲击钛合金残余应力的分布规律被引量：6: 2018年; 采用不同能量空间分布的激光对TC11钛合金进行了表面处理,通过X射线测试获得了试件经激光冲击后残余应力的分布规律。结果表明,在相同的工艺参数下,高斯分布激光处理的钛合金表面残余应力为-636.71 MPa,压应力影响层深度为1187μm;平顶分布激光处理的分别为-559.20MPa和811μm。通过理论推算得到高斯分布激光产生的冲击波峰值压力是平顶分布的1.55倍。; 李翔何卫锋聂祥樊杨竹芳罗思海李一鸣田乐; 关键词：激光技术激光冲击强化残余应力 TC11钛合金

微激光冲击DZ17G合金的表面完整性影响研究被引量：1: 2017年; 为了在不影响柱状晶组织的前提下改善DZ17G定向凝固合金的力学性能,采用微激光冲击强化方法进行表面处理,通过X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和显微硬度计,测试分析微激光冲击对DZ17G定向凝固合金表面完整性的影响。试验结果表明:在水下无吸收保护层微激光冲击处理后,合金表面发生了烧蚀、熔融,1次冲击后形成光滑熔融区,但随着冲击次数增加而形成了大量微小烧蚀孔洞和难熔颗粒;表层组织仍由γ和γ′两相组成,柱状晶内形成了高密度位错和位错缠结,但未发生晶粒细化;硬度在深度上呈梯度分布,冲击1次后硬化层深度仅为100μm,表面硬度值达到503HV,提高了22.7%,而且硬度值和硬化层深度都随着冲击次数增加而增大。; 王学德李一鸣聂祥樊贾文铜田乐李翔; 关键词：激光烧蚀显微硬度

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田乐