斜冲击强化合金

斜激光冲击强化在ATI 718 Plus合金表面引入可控的各向异性，残余应力与粗糙度的方向差异显著，为复杂结构件的定向强化提供了新途径。

Yilong, Cao · Yao, Changfeng · 谭靓 · Zhang, Zhaoqing · Guangyuan, Shi · Xiang, Shiqian · Wenran, Zhou · Shuaifeng, Xue

Journal of Manufacturing Processes 2025

参数信息

表面粗糙度各向异性比

75.6 %

残余应力各向异性比

49.2 %

应力场模型预测精度

80 %

技术优势

能预测各向异性

基于爆炸动力学分析建立的应力场仿真模型，可重现表面完整性各向异性，预测精度超过80%，为工艺优化提供依据。

揭示载荷类型

通过高速相机拍摄水膜爆轰图案并结合两相流仿真，揭示斜激光冲击的载荷为均匀分布于光斑区域的压力载荷，与Fabbro理论一致。

定量表征各向异性

在特定参数下（激光直径2 mm、入射角60°），沿光斑长轴表面粗糙度仅为短轴的75.6%，残余应力仅为49.2%，为各向异性程度提供直接数据。

应用场景

• 镍基高温合金强化：用于定向调控高温合金表层残余应力，改善疲劳性能。
• 航空构件表面处理：处理航空发动机叶片等复杂曲面，抑制裂纹萌生。
• 复杂结构件强化：适应不规则轮廓的强化需求，补偿倾斜入射效应。