激光诱导残余应力的试验

对激光诱导残余应力的机理进行了分析研究.用波长1.06μm、脉宽23 ns、功率密度108~109W/cm2的脉冲激光冲击外形尺寸为30 mm×30 mm×5.5 mm的LY12CZ试样,研究了激光能量密度和冲击次数对残余应力分布的影响,并将激光诱导的残余应力与传统的机械喷丸形成的残余应力进行比较.结果表明:残余压应力随着激光能量密度的加大而加大,残余压应力层的深度随着冲击次数的增加而增加,激光诱导的残余压应力层的深度是传统机械喷丸形成的3~4倍.     

激光相变热处理对TC４电子束焊缝残余应力的影响

利用CO２激光相变热处理技术对TC４钛合金电子束焊缝进行了处理,研究了激光功率、光斑直径、 辅助气体等激光工艺参数对电子束焊缝残余应力分布的影响。实验结果表明,激光相变热处理改善了焊缝残余 应力的分布,使焊缝表面残余应力由拉应力转变为压应力,其压应力值随着激光功率的增加而增大,随着激光 光斑直径的减小而增加;辅助气体为O２时残余压应力值比辅助气体为N２大３０～４０MPa,激光相变热处理显著 提高了TC４钛合金电子束焊缝的残余压应力及其使用寿命。     

剥层测量残余应力的修正

已加工表面残余应力以地机械零部件的功能行为有很重要的影响。然而，到目前为止，已加工表面层内残余应力的测量仍存在许多问题。本文提出了表面剥层时残余应力测量（用X射线法或剥层线性方程法）的修正方法及修正公式。通过对试验数据修正计算，结果表明，应用此方法可大大提高测量精度，本文为残余应力测量修正提供了理论依据。作者还讨论了已加工表面残余应力测量修正的必要性问题。     

梯度过渡层对TiC薄膜中残余应力影响的研究

用平行光束掠射法（ＧＩＸＤ）测定了磁控溅射ＴｉＣ（Ａｌ基体）膜中的残余应力，比较了不同厚度的梯度过渡层对残余应力的影响。     

激光冲击强化对Ti2AlNb合金微观组织及残余应力的影响

Ti2AlNb(O-Ti2AlNb)具有优异的力学性能,在航空发动机方面有远大应用前景.激光冲击强化(Laser Shock Peening,LSP)是一种先进的表面改性技术,能够在材料表面诱导产生高幅值、大深度的残余压应力,改善材料微观组织,提高材料抗疲劳、高温氧化等性能.本文采用激光冲击强化对Ti2AlNb合金进行表面改性,并研究其组织演变、残余应力以及高温环境对性能的影响.结果表明:激光冲击强化能够显著减小Ti2AlNb合金近表面的晶粒尺寸.显微硬度由冲击前的350 HV提升到395 HV;在冲击区域近表面产生了约-377 MPa的残余压应力;而在高温环境中,由激光冲击强化所诱导的材料近表面残余应力随时间逐渐释放,在600℃条件下,残余应力释放较为缓慢;而在720℃条件下,残余应力迅速释放.     

残余应力对高周疲劳性能的影响

残余应力对光滑试样高周疲劳的作用,采用多轴应力的Dang-Van 图估算,有较好的线性关系;在裂纹体上作用的残余压应力可提高裂纹的闭合力,从而降低裂纹的扩展速率,甚至停止扩展;对于缺口试样,残余应力的集中和松弛对疲劳极限的作用较为显著。     

热处理对超厚板焊接残余应力影响的数值分析

基于ABAQUS软件的热弹塑性有限元程序,对390 mm超厚度20MnMoNb钢板拼焊制造EO反应器管板的焊接过程进行焊接残余应力与变形有限元模拟,考察焊后500℃热处理对板内残余应力与变形的影响。结果表明:超厚板焊态在焊缝及热影响区存在高度不均匀的残余应力,由于为了限制管板的变形,在板面上施压有配重,导致先焊面的残余应力较大,特别是在靠近表面的焊缝及热影响区附近存在残余拉应力峰值;后焊面的残余应力相对较小一些;焊缝内部为残余压应力;焊后管板发生了一端翘起的角变形;500℃热处理可明显降低厚板的焊接残余应力,且使应力分布趋于均匀,但热处理后焊接变形有所增大。     

化学热处理后残余应力分布及对疲劳强度的影响

探讨了渗碳、碳氮共渗、氮化等常用的化学热处理后所产生的残余应力分布特点，及其对疲劳强度的影响。试验表明，化学热处理后残余压应力的深度往往与渗层深度相一致。渗层中的相变次序和残余奥氏体的存在对残余应力分布影响较大。表层残余压力对工件的疲劳强度起着有益的作用。     

稀土含量对激光表面熔铸涂层开裂敏感性的影响

本文研究了高温镍基铸造合金ＨＨ３３上稀土含量对激光表面熔铸钻基合金涂层开裂敏感性的影响。结果表明，不加稀土时，基体中出现了微裂纹；稀土含量为０．５％Ｗｔ时，裂纹由基体向涂层扩展；稀土含量为２％Ｗｔ时，裂纹进一步扩展直至贯穿涂层。此时，裂纹的长度和宽度最大，裂纹周围的组织粗大；当稀土含量为３％Ｗｔ时，涂层及基体无裂纹出现，且涂层组织细小、均匀．涂层显微硬度值较未加稀土时低。     

42CrMo钢激光冲击诱导残余应力的数值模拟

42Cr Mo钢具有较高的强度和韧性,被广泛应用于装备制造行业。本文以42Cr Mo钢为研究对象,在理论分析的基础上,运用ABAQUS数值模拟的方法,探讨了在相同激光能量(4J)和脉冲宽度(8ns)情况下,不同光斑直径(1mm、2mm、3mm、4mm)对激光冲击强化后残余应力分布的影响。结果表明:光斑直径越小,激光诱导冲击波的峰值压力越大,塑性强化层深度越深,表面的最大Von Mises应力值越大;光斑直径过大或者激光诱导冲击波的峰值压力过大,均会影响残余应力的分布;本文的数值模拟条件下,2mm直径的光斑,激光冲击效果最好,与理论分析结果一致。     

利用激光光测弹性法对复合材料内部残留应力分离解析

本文利用干涉性非常好的激光斜入射光测弹性法,对玻璃纤维增强环氧树脂复合材料成形时,所生成的复合材料纤维界面近傍的残留主应力进行观测和解析,并分别获得主应力δ_1和δ_2。其精度在数N/mm～2的范围时,可达±0.014N/mm～2的良好程度。另外,就形状比较简单的试样,对本方法测试的结果与数值解析法的结果进行了比较。两方法的结果比较一致,证明本论文提出的方法是有效的。     

热处理工艺对GCr15钢残余奥氏体的影响

本文研究了热处理工艺对GCr15钢残余奥氏体的影响．实验结果表明，钢中残余奥氏作量随加热温度的升高，保温时间的延长而增加，随冷却速度的加快而减少．本文就工艺参数对残余奥氏体量及硬度的影响规律进行了分析讨论．     

铸造残余应力有限元分析

本文扼要介绍铸铁件在浇注后凝固过程中瞬时温度场及残余应力场的计算原理和方法。方法的特点是:通过实验测定铸铁件边界上若干点的温度动态曲线,并将求解瞬态温度场的问题,转化为求解准稳态温度场的问题,利用ADINAT程序计算各瞬时的温度场。计算结果与实测值吻合得相当好。然后以各瞬时温度场为依据,利用ADINA程序累加计算铸件由高温冷却至室温时的残余应力场。应力水平为5kg/mm~2,并绘制了相应的应力分布图。     

NiCoCrAlY包覆涂层的激光重熔研究

应用2KW—CO_2激光器,在GH140合金表面进行NiCOCrAlY包覆涂层重熔处理。结果表明,控制恰当激光工艺参数,可使激光重熔区组织细化,成分均匀、涂层致密性、附着力显著提高。从而有效改善了抗蚀性和抗冷热疲劳性,并能保持原涂层良好塑性。     

利用激光光测弹性法分析复合材料硬化成形条件对残留应力影响的评价

本研究应用激光光测弹性法,探讨了复合材料硬化成形条件(硬化温度、冷却时间、硬化时间对基体与增强纤维间界面近旁所发生残留应力的影响、并应用图像处理的方法、以提高测试结果的精度。测试结果表明,冷却时间和硬化时间对复合材料界面应力变化没有明显的影响;而硬化温度对复合材料界面应力变化有明显影响。     

热应力组织应力对渗硼层剥落的影响

研究了Ａ３、４５和Ｔ１０钢经高频加热和电炉加热渗硼后空冷、炉冷引起渗硼层（Ｆｅ２Ｂ）“原始剥落”的原因。研究结果表明：热应力引起Ｆｅ２Ｂ折断，组织应力主要引起渗硼层表面开裂。