水射流强化7075铝合金

疲劳寿命翻倍

通过水射流喷丸引入深层残余压应力，显著抑制疲劳裂纹扩展，延长7075铝合金构件寿命。

Zhang, Ping · Yeran, Gao · 张金龙 · Yue, Xiujie · Hanping, Zhou · Yajie, Sun

International Journal of Fatigue 2024

参数信息

疲劳寿命

20015 cycles

最大残余压应力

342.2 MPa

表面粗糙度

1.47 μm

最大残余压应力深度

117 μm

技术优势

疲劳寿命翻倍

喷丸速度从150 mm/s提高到200 mm/s时，疲劳循环次数由10081增至20015，寿命接近翻倍。

压应力更深

最大残余压应力出现在表面下117 μm处，能够更有效地抑制裂纹萌生和扩展。

裂纹扩展减缓

当裂纹尖端接近强化区时，扩展速率显著降低，从而延长剩余寿命。

应用场景

• 航空铝合金结构件：提高机翼、机身等7075铝合金结构的抗疲劳性能。
• 飞机结构抗疲劳：通过表面强化抑制裂纹扩展，延长飞机结构检修周期。
• 机械构件延寿：对承受循环载荷的构件引入压应力，提升疲劳寿命。
• 轻合金表面强化：为铝合金等轻合金提供一种可控参数的喷丸强化工艺。
• 增材制造后处理：作为增材制造件的后处理，改善表面应力状态和疲劳性能。