LSP强化WAAM铝合金

疲劳寿命翻倍

经激光冲击处理的线弧增材制造2319铝合金，近表面孔隙消除，引入残余压应力层，屈服强度大幅提升。

Jun, Xiao · 郭伟 · Zhang, Hongqiang · Wei, Dai · 朱英 · 从保强 · Qi, Zewu · 朱洪斌 · Xin, Ren · Ming-Gao, Li

Materials Characterization 2024

参数信息

屈服强度提升

60.73 %

极限抗拉强度提升

16.03 %

孔疲劳寿命提升

179.8 %

孔疲劳寿命提升

261.7 %

技术优势

疲劳寿命翻倍

激光冲击强化在表面引入高幅残余压应力，抑制裂纹萌生，孔疲劳寿命最高提升261.7%。

强度大幅提升

屈服强度提升60.73%，极限抗拉强度提升16.03%，归因于表层硬化和残余压应力。

消除近表面孔隙

激光冲击产生的塑性变形使近表面孔隙闭合，减少应力集中源。

引入残余压应力

表面形成残余压应力层，抵消拉伸载荷，抑制疲劳裂纹扩展。

应用场景

• 增材制造构件后处理：直接作为WAAM铝合金构件的后处理工序，消除孔隙、引入压应力，提升成品率。
• 金属表面强化：在金属表面形成硬化层和残余压应力，不需改变整体成分即可提升抗疲劳性能。
• 航空铝合金构件：提高增材制造铝合金航空件的疲劳寿命，替代传统锻造件或弥补其性能差距。
• 铝合金疲劳性能改善：通过表面压应力和孔隙消除，抑制疲劳裂纹萌生，显著延长铝合金服役寿命。