空化水喷丸工艺：冲击压力场分布规律的实验研究

"一种测定空化水喷丸工艺中冲击压力场分布规律的方法 (2013年)" 这篇文章聚焦于金属材料表面改性技术的一种创新方法——空化水喷丸。空化水喷丸技术利用高速水流在特定条件下产生的空化现象，对金属表面施加高速、高压冲击，从而实现表面强化。这一工艺的特点包括高速、高压、多相流动、相变、湍流以及非定常特性，这些复杂的物理现象使得研究其冲击压力场的分布规律极具挑战性。 文章介绍了一种利用FUJIFILM压敏纸进行实验测定的新方法，这种方法能够有效地捕捉并分析空化水喷丸过程中冲击压力场的分布规律。压敏纸是一种对压力敏感的介质，它可以记录下受到冲击的压力分布，通过对压敏纸上的压力痕迹进行分析，可以揭示出压力场的变化趋势和强度分布。实验结果显示，使用压敏纸进行测量的可靠性得到了验证，这为理解和优化空化水喷丸工艺提供了重要的实验数据。 此外，研究团队还运用X射线衍射仪来测定该工艺诱导的残余应力分布规律。残余应力是材料经受外力后内部产生的应力状态，对于材料性能有着重要影响。通过X射线衍射技术，可以非破坏性地探测到材料内部的应力分布，从而评估空化水喷丸处理后的效果。实验表明，这种工艺能够在金属材料的表层诱导出残余压应力，这对于提高材料的疲劳寿命和耐腐蚀性具有积极意义。 该研究不仅提出了一种有效的冲击压力场分布测定方法，还深入探讨了空化水喷丸工艺对金属材料表面改性的机理，特别是其在形成残余压应力方面的贡献。这些发现对于提升金属材料表面处理技术的科学性和实用性具有重要的理论价值和实践指导意义，为后续的材料表面改性技术研究提供了新的思路和技术手段。 关键词：空化水喷丸；冲击压力场；压敏纸；X射线衍射；残余压应力 中图分类号：TG178 文献标识码：A