SiCp/Al复合材料超声加工

声学软化高效加工

通过超声振动降低铝基体应力并细化碳化硅颗粒，改善加工性能。

Feijie, Cui · Hang, Zhang · 杨明辉 · 邓犇 · 唐小卫 · 彭芳瑜 · 闫蓉 · Zhiqian, Pan

Journal of Materials Processing Technology 2025

参数信息

铝基体应力降低最大值

102 MPa

技术优势

声学软化可定量

通过MD仿真和本构修正方法，反演出超声振动下铝基体的应力降低量最大可达102 MPa，为工艺仿真提供关键参数。

剪切带开裂机制改变

常规加工中剪切带裂纹由基体撕裂主导，而超声振动辅助加工中则变为剪切带内细碎SiC颗粒主导，这有利于改善表面质量。

位错密度可降低

超声振动通过降低铝基体中的位错密度来增强应力松弛，进而提高复合材料的变形能力。

应用场景

• 复合材料加工：用于SiCp/Al复合材料的高质量、低刀具磨损加工，替代常规易磨损工艺。
• 航空航天材料加工：用于航空航天用SiCp/Al复合材料部件的精密加工，改善表面质量。
• 微纳制造：通过超声振动调控微观去除机制，实现微纳尺度的材料去除控制。
• 先进金属加工：利用声学软化效应增强铝基体变形能力，适用于先进金属基复合材料加工。