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新型光斑搭接對平頂激光沖擊鈦合金力學性能的影響
李翔; 何衛鋒; 聶祥樊; 羅思海; 楊竹芳 空軍工程大學等離子體重點實驗室; 西安710038; 空軍石家莊飛行學院第一訓練旅; 石家莊050073
關鍵詞：激光沖擊 鈦合金 平頂光束 新型搭接率 力學性能
摘要：針對平頂光束的特點,為簡化工藝,提高加工效率,提出了一種簡化加工過程的搭接率工藝方法。采用一種縱向25%、橫向56.5%的搭接率工藝,并對該搭接率下的殘余應力、顯微硬度、高周疲勞極限等力學性進行驗證,對比其與傳統50%搭接率下的性能差異。結果表明:在新型搭接率下,平頂激光沖擊鈦合金表面產生的殘余壓應力均值為-564.5 MPa,影響深度達0.82 mm;在傳統搭接率下,表面產生的殘余壓應力均值為-559.2 MPa,影響深度達0.81 mm。在新型和傳統兩種搭接率下,平頂激光沖擊鈦合金表面重疊次數多的位置,顯微硬度平均值分別為570.9和562.6 HV0.3,重疊次數少的顯微硬度平均值分別為432.1和453.4 HV0.3;鈦合金截面上的硬化層深度均為0.4 mm。在新型和傳統兩種搭接率下,平頂光束沖擊鈦合金的疲勞極限分別為256.3和264.6 MPa。基于平頂光束,與傳統工藝相比,簡化的新型搭接率工藝可以獲得較好的力學性能,并提高加工效率,降低加工成本。
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