激光冲击强化对K4030合金叶片疲劳性能的影响.pdf

《激光冲击强化对K4030合金叶片疲劳性能的影响.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、激光与光电子学进展51．011405(2014)Laser＆OptoelectrOnicsProgress@2014(中国激光》杂志社激光冲击强化对K4030合金叶片疲劳性能的影响柴艳任军何卫锋何光宇李玉琴空军工程大学等离子体动力学重点实验室，陕西西安710038。北京航空航天大学能源与动力工程学院，北京100083摘要为研究激光冲击强化对K4030合金叶片疲劳性能的影响，对K4030合金片进行了激光冲击强化，并对强化后的试样进行了表面粗糙度、残余应力、微观组织和显微硬度测试，对叶片进行了复合疲劳试验。测试结果表明，冲击强化前后试样的表面粗糙度

2、没有明显变化；试样在距离材料表面lmm的深度内产生大于450MPa的残余压应力；试样冲击强化区内晶界处的晶粒得到了细化；试样在距离表面0．8mm深度内的显微硬度得到了提高，且表面的显微硬度提高了16％。疲劳试验结果表明，激光冲击强化可显著提高K4030合金叶片的复合疲劳安全寿命。关键词激光技术；激光冲击强化；K4030合金；微观组织；显微硬度；残余应力；表面粗糙度；疲劳寿命中图分类号TG665；TN249文献标识码Adoi：10．3788／LOP51．011405EffectofLaserShockProcessingontheFatigueP

3、ropertyofK4030AlloyBladeChaiYanRenJun。HeWeifengHeGuangyuLiYuqinScienceandTechnologyonPlasmaDynamicsLaboratory，AirForceEngineeringUniversity，Xian，Shaanxi710038，China。SchoolofEnergyandPowerEngineering，BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Beijing100083，ChinaAbstractTod

4、iscoverhowlasershockprocessing(LSP)affectsthefatiguepropertyoftheblademadeofK4030alloy，thesamplescutfrombladesandbladesmadeofK4030arelasershockprocessed，thenthemicro—structure，micro—hardness，residualcompressivestressandsurfaceroughnessofthesamplesaretested，andthefatiguelifeo

5、fthebladesaswel1．Thetestresultsshowthatnoobviouschangeofthesurfaceroughnessisfound；aresidualcompressivestressmorethan450MPaisdevelopedinadepthoflmmfromthesurface；somegrainsareobservedrefinedinthegrainboundaryofshockregion：themicro—hardnessimprovesinadepthofO．8mmfromthesurfac

6、e．andthesurfacemicro-hardnessimproves16％．FatiguetestresultshowsthelifeofblademadeofK4030alloyisimprovedvisiblyafteritislasershockprocessed．SoitisfeasibletoimprovethefatiguelifeofK4030bladeusinglasershockprocessing．Keywordslasertechnique；lasershockprocessing；K4030alloy；micrOs

7、tructure；micro—hardness；residualstress；surfaceroughness；fatiguelife0CIScodes140．3390；350．3390；310．49251引言铸造镍基高温合金K4030合金具有较好的抗氧化性能、优异的持久性能和良好的疲劳性能，在航空工业中主要用于制造航空发动机导向叶片。航空发动机由于自身特点，叶片在高温燃气环境中工作，既受到低频的拉应力作用，又在发动机和气流的激振下作高频的振动，当叶片承受的交变应力的幅值达到临界值时，叶片产生疲劳断裂。李伟等’研究了激光冲击强化(LSP)对K4

8、17材料振动疲劳性能的影响，何卫锋等t。研究了激光冲击工艺对GH742镍基高温合金疲劳性能的影响。本文采用激光冲击强化技术对K4030合金叶片进行处理