热胀形应力均化轧环

残余应力降至±50 MPa

通过热胀形工艺路线优化，将钛合金异形轧环的淬火残余应力从数百兆帕级压缩并均匀化，同时细化晶粒。

Lv, Nan · 刘东 · Wang, Jianguo · Rao, Haodong · Nan, Jungang

Archives of Civil and Mechanical Engineering 2023

参数信息

残余应力水平（优化后）

50 MPa

应力均匀化指数降低幅度

60 %

技术优势

应力降到±50 MPa

优化后的工艺将应力值水平降低到约±50 MPa以内，直接缓解尺寸不稳定和早期失效风险。

均匀性提升60–90%

应力均匀化指数降低约60–90%，残余应力分布更均匀，减少局部应力集中。

工艺路线可优化

建立了轧环全流程应力演化的有限元模型，可探索不同工艺路线下的应力控制效率，指导实际生产。

应用场景

• 航空结构件：用低应力且均匀的轧环替代高应力件，避免航空结构件因残余应力导致变形或提前失效。
• 高精度轴承环：应力均匀化可减少后续机加工变形，保证高精度轴承环的尺寸稳定性。
• 无人机结构件：低残余应力提高无人机结构件在交变载荷下的疲劳寿命。
• 航天器结构环：均匀化的应力状态防止航天器结构环在温度循环中产生尺寸漂移。