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题名前混合水射流组合喷丸的机理与试验研究
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作者
马泳涛
张越江
刘兰荣
李春凡
孙万顺
孙宝成
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机构
郑州大学机械与动力工程学院
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出处
《表面技术》
2025年第9期225-238,共14页
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基金
国家自然科学基金(12432004)
河南省高等学校重点科研资助项目(21A460024)。
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文摘
目的对18CrNiMo7-6渗碳钢进行不同丸粒条件下的混合射流喷丸研究。方法基于Hertz理论分析,构建一次喷丸工艺的残余应力场解析预测模型,并进行试验验证,在此基础上获取达到残余应力场近饱和的喷丸试验参数;选择不同的丸粒类型、压力等试验参数来探究二次微细喷丸处理渗碳钢对其残余应力、表面质量的影响规律。结果在一次喷丸(First-shot peening)处理获得饱和残余应力场的条件下,采用ϕ0.1 mm的铸钢丸和ϕ0.05 mm的强化钢丸/玻璃丸进行二次喷丸(Secondary-shot peening)时,随着喷丸强度的提高,铸钢丸喷丸处理出现了过喷,并发生残余应力消退(消残)现象,在最高强度下残余应力最大值所在深度降低了约50μm,总影响深度降低了约120μm,表面粗糙度Ra随之增大,由0.78μm升至1.78μm;微细强化钢丸未对已有残余应力场造成过大的影响,表面粗糙度先减小后增大,最低为0.81μm;微细玻璃丸对试样的残余应力场、表面粗糙度的影响不大。铸钢丸在压力2 MPa、喷嘴移速16 mm/s,或微细强化钢丸在6 MPa、4 mm/s时,其喷丸效果更好。结论二次喷丸工艺中,在适宜的喷丸强度下使用微细丸粒不仅能增强原有的残余应力场,还可以显著提高一次喷丸处理后的表面质量。
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关键词
前混合水射流
二次喷丸
微细喷丸
粗糙度
残余应力
饱和残余应力场
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Keywords
pre-mixed water jet
secondary shot peening
micro shot peening
roughness
residual stress
saturated residual stress field
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分类号
TG176
[金属学及工艺]
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