机器人超声多针喷丸装置

复杂曲面可编程强化

该装置将机器人运动控制与局部冲击强度解耦，通过65针阵列实现均匀随机冲击，可在薄壁和复杂部件上实现可控强化。

Saifan, Adnan · Saleh, Bassiouny I. · Hong, Minghui · 陈思鲁

Journal of Materials Processing Technology 2026

参数信息

表面硬度

410 HV

硬度提升

113 %

峰值残余压应力

1.1 GPa

晶粒细化后尺寸

9 μm

梯度硬化层深度

532 μm

耐磨性提升

33 %

技术优势

薄壁件也能均匀强化

机器人轨迹与局部冲击强度解耦，65针阵列的空间平均效应保证了覆盖均匀性，避免薄壁变形。

残余压应力超过1 GPa

高能工况下引入峰值−1.1 GPa的残余压应力，可显著抑制疲劳裂纹萌生。

应用场景

• 薄壁件表面强化：在不变形前提下提高薄壁件硬度和疲劳寿命。
• 航空部件抗疲劳：通过深度残余压应力抑制航空薄壁件疲劳裂纹。
• 高超声速热防护：300 °C下形成稳定氧化层，降低高温磨损。
• 复杂曲面喷丸：机器人位姿控制处理非轴对称复杂曲面。