红外与激光工程
2021, 50(11): 20210125
1 江苏大学 机械工程学院, 江苏 镇江 212013
2 常州信息职业技术学院 常州市大型塑料件智能化制造重点实验室, 江苏 常州 213164
为了研究深冷激光喷丸强化(Cryogenic Laser Peening, CLP)对2024-T351铝合金表面力学性能的影响, 采用Nd: YAG纳秒脉冲激光分别在常温(25 ℃)和深冷温度(-100 ℃)条件下对2024-T351铝合金材料进行激光喷丸处理, 随后对试样的显微硬度、残余应力和微观组织等表面性能进行了测试分析, 最后基于微观组织演变探讨了CLP对2024-T351铝合金的强化机理。结果表明, 由于超低温对位错滑移及湮灭的抑制作用, CLP处理试样的位错密度提高, 在动态再结晶后材料表面晶粒尺寸减小, 其表层显微硬度与残余压应力值较常温LP处理试样分别提高了约20.3%与21.6%, 因而改善了2024-T351铝合金的表面力学性能。
深冷激光喷丸 微观组织 残余应力 显微硬度 cryogenic laser peening(CLP) microstructure residual stress micro-hardness 红外与激光工程
2018, 47(12): 1206002
采用分子动力学方法对深冷环境下(77 K)的单晶钛内诱导的位错扩展进行了模拟, 使用共同近邻分析(CNA) 法分析了温度对位错扩展的影响, 系统研究了激光冲击波在深冷环境和常温环境条件下沿[0001]方向的冲击传播特性。结果表明, [0001]方向上单晶钛的激光冲击波为弹塑性双波结构。深冷环境下激光冲击波后材料内部出现大量位错, 塑性变形主要表现为不全位错的发射和传播。冲击应力和剪切应力与激光冲击波速度呈线性关系。深冷环境下的激光冲击波速度与冲击波压力均高于常温下的, 冲击波速度提高了9%~10%, 冲击波压力增加了8%。深冷激光冲击通过抑制动态回复从而诱导高密度位错,进而显著改善材料强度, 为深冷激光冲击强化机理的研究提供了参考。
激光技术 深冷激光冲击 钛合金材料 位错 分子动力学