作者：赖梦琪; 胡宗浩; 胡永祥; 姚振强激光喷丸表面完整性残余应力tc4
摘要：增材制造具有产品开发快速性,能够直接生产出具有复杂几何形状的金属零件,同时显著提高材料的利用率、降低成本。增材制造零件在疲劳等关键性能上与锻件仍然存在一定的差距,需要探寻有效的后处理方法。采用激光喷丸强化增材制造TC4钛合金,研究增材制造TC4钛合金表面完整性改善效果,并与同牌号常规锻造钛合金进行强化效果对比。结果表明,激光喷丸对于两种材料表面粗糙度影响微弱。在硬度方面,增材制造TC4的表面显微硬度从348 HV增加到367 HV,影响层深度达0.75 mm,而常规锻造TC4表面显微硬度从315 HV提高到362 HV,影响层深度大于1 mm;在残余应力方面,激光喷丸在增材制造TC4表面所引入的残余压应力最大值约为400 MPa,受影响的区域深度约为0.75 mm,而常规锻造TC4表面所引入的残余压应力最大值约为600 MPa,受影响区域深度大于1 mm。此外,利用阿基米德法测量出增材制造TC4的致密度为98.46%,经过一次激光喷丸处理后提高到98.92%。与锻造TC4相比,增材制造TC4组织相对疏松,可能是导致激光喷丸所引入残余应力幅值较小,影响层深度较浅的原因。
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