激光温喷丸下Ti6Al4V残余应力场的优化温度研究

本研究论文深入探讨了激光温喷丸（Warm Laser Peening, WLP）工艺在Ti6Al4V航空钛合金材料中诱导残余应力场的特性，特别是在不同基体温度下的影响。由周建忠、孟宪凯和黄舒等人合作，该研究得到了国家自然科学基金等多个项目的资金支持，显示出其在学术界的重要性。 论文首先聚焦于激光温喷丸技术在航空航天领域中的应用，特别关注的是如何通过控制基体温度来优化这种工艺的效果。作者们利用有限元方法进行数值模拟，对四种不同的基体温度进行了分析，目的是揭示温度变化对残余压应力幅值、分布以及深度和影响面积的影响规律。结果显示，随着基体温度的升高，残余压应力的幅值呈现先增后降的趋势，同时影响区域和深度经历了一个先减小后扩大的过程。 研究发现，最佳的基体温度范围在200~300℃之间，这一温度区间内可以实现较高的残余压应力幅值和更广泛的应力分布，从而提高材料的疲劳强度和抗损伤性能。这为实际生产中的工艺优化提供了科学依据。通过实验验证，论文确认了数值模拟结果的可靠性，强调了在实际应用中合理控制基体温度对于激光温喷丸工艺效果的关键作用。 此外，该研究的关键词涵盖了激光光学、残余应力场、有限元方法、激光温喷丸技术和Ti6Al4V钛合金等核心概念，反映了论文研究的深入程度和专业性。整个研究不仅提升了我们对激光温喷丸工艺的理解，也为其他金属材料表面强化处理提供了有价值的数据和指导。 总结来说，这篇首发论文为激光温喷丸在航空钛合金中的应用提供了重要的理论支持和技术参数，为工业界改进和优化此类表面处理工艺提供了强有力的基础。