航空用钛合金抗微动疲劳表面改性技术的研究进展
Research Advancement for Surface Modification Technology Used for Anti-fretting Fatigue of Aerial Titanium Alloys
摘 要
对现有钛合金抗微动疲劳表面改性技术的应用现状及存在的问题进行了论述, 重点介绍了一种新型的型表面改性技术——激光冲击强化技术, 并分析了激光冲击强化的原理, 以及该技术在钛合金抗微动疲劳领域的研究现状, 最后对该技术的应用前景进行了展望。
表面改性
激光冲击强化
微动疲劳
titanium alloy
surface modification
laser shock peening
fretting fatigue
Abstract
The application and some problems of surface modification technologies used for enhancing fretting fatigue of aerial titanium alloys are summarized. A new titanium alloy surface modification technology-laser shock peening (LSP) is introduced significantly, and the principle of LSP and the research status of the technology in the filed of anti-fretting fatigue of titanium alloy are analyzed. At last, the application of the technology in future was look forwarded.
中图分类号 TG516.99
所属栏目 综述
基金项目 国防预研基金资助项目(513270103)
收稿日期 2011/10/26
修改稿日期 2012/7/16
网络出版日期
作者单位点击查看
备注李启鹏(1982-), 男, 山东德州人, 工程师, 博士。
引用该论文: LI Qi-peng,LI Wei,YANG Lei,WANG Xue-de. Research Advancement for Surface Modification Technology Used for Anti-fretting Fatigue of Aerial Titanium Alloys[J]. Materials for mechancial engineering, 2012, 36(11): 9～13
李启鹏,李伟,杨磊,王学德. 航空用钛合金抗微动疲劳表面改性技术的研究进展[J]. 机械工程材料, 2012, 36(11): 9～13
被引情况:
【1】黄剑锋,雍岐龙,孙新军,李昭东, "热处理工艺对Ti55531钛合金显微组织与拉伸性能的影响",机械工程材料 38, 20-23(2014)
【2】余新平,董洪波, "TC21钛合金时效析出α相的长大动力学",机械工程材料 39, 101-105(2015)
共有人对该论文发表了看法，其中：
人认为该论文很差
人认为该论文较差
人认为该论文一般
人认为该论文较好
人认为该论文很好
参考文献
【1】付艳艳, 宋月清, 惠松骁, 等. 航空用钛合金的研究与应用进展[J].稀有金属, 2006, 30(6): 850-856.
【2】周仲荣, VINCENT L. 微动磨损[M].北京:科学出版社, 2002.
【3】高广睿.表面改性对钛合金高温微动疲劳行为影响的研究[D].西安:西北工业大学, 2005.
【4】刘道新, 何家文.微动疲劳影响因素及钛合金微动疲劳行为[J].航空学报, 2001, 22(5):454-45.
【5】徐滨士.等离子喷涂及堆焊[M].北京:中国铁道出版社, 1986.
【6】徐向阳, 徐滨士, 周仲荣, 等.等离子喷涂CoCrW涂层微动磨损特性的研究[J].材料工程, 2001, 23(3):3-6.
【7】HUTSON A L, NIINOMI A L M, NICHOLAS T, et al. Effect of various surface conditions on fretting fatigue behavior of Ti-6Al-4V[J].Int J Fatigue, 2002, 24(12):1223-1231.
【8】李诗卓, 董祥林.材料的冲蚀磨损与微动磨损[M].北京:机械工业出版社, 1987.
【9】田民波, 刘德令. 薄膜科学与技术手册[M].北京:机械工业出版社, 1991.
【10】陈宝清.真空表面处理学[M].台北:傅胜出版社, 1992.
【11】许樵府.离子镀在航空发动机中的应用[J].航空制造技术, 2002(7):70-71.
【12】李东紫.微动损伤与防护技术[M].西安:陕西科学技术出版社, 1992.
【13】王宝云, 李争显, 马东康.钛及钛合金表面强化技术[J].稀有金属快报, 2005(7):16-20.
【14】文修.老龄飞机的微动磨蚀及其预防[J]. 航空工程与维修, 1999(2):32-36.
【15】刘凤岭, 李金桂, 冯自修.钛合金表面技术的进展[J].腐蚀与防护, 2001, 22(3):54-57.
【16】杨拥萍.钛合金叶片的微动损伤及防护的研究[C]//中国航空学会可靠性工程专业委员会第十一届学术年会会议论文集.北京:国防工业出版社, 2008:73-80.
【17】张晓化.高温下钛合金微动疲劳行为及表面处理技术影响的研究[D].西安:西北工业大学, 2004.
【18】陶春虎, 刘庆瑔, 曹春晓, 等.航空用钛合金的失效分析及其预防[M].北京:国防工业出版社, 2006.
【19】任亮, 刘道新, 张晓化, 等.Mo电极电火花强化与喷丸复合提高Ti合金微动疲劳抗力[J].中国有色金属学报, 2007, 17(12):2017-2022.
【20】奉学民.钛合金表面激光熔覆耐磨涂层新技术[J].油气田地面工程, 2004, 23(4):54-57.
【21】JIN O, MALL S. Influence of contact configuration on fretting fatigue behavior of Ti-6Al-4V under independent pad displaeement condition[J].International Journal of Fatigue, 2002(24):1243-1253.
【22】张晓化, 刘道新.电火花表面强化与喷丸复合处理对Ti811合金高温微动疲劳性能的影响[J].材料工程, 2006(9):31-35.
【23】刘道新.提高钛合金微动疲劳抗力的控制因数及改进途径的研究[D].西安: 西安交通大学, 1999.
【24】李伟, 何卫锋, 李应红, 等.激光冲击强化对K417材料振动疲劳性能的影响[J].中国激光, 2009, 36(8):2197-2201.
【25】邹世坤.激光冲击处理在航空工业中的应用[J].航空制造技术, 2006(5):36-38.
【26】王健, 邹世坤, 谭永生.激光冲击处理技术在发动机上的应用[J].应用激光, 2005, 25(1):32-34.
【27】MICHAEL J. SHEPARD, PAUL S, et al. Effect of surface treatment on fretting fatigue performance of Ti-6Al-4V[C]//Proceeding of 8th National Turbine Engine HCF Conference.Monterey:[s.n.], 2003.
【28】CLAUER A H, SOKOL D W, GARCIA D B, et al. Increased fretting fatigue life in laser peened Ti-6Al-4V[C]// Proceedings of the 9th National Turbine Engine High Cycle Fatigue Conference. Pinehurst:[s.n.], 2004.
【29】LIU K K, HILL M R. The effects of laser peening and shot peening on fretting fatigue of Ti-6Al-4V[C]//5th international symposium on fretting fatigue. Montreal, Canada:[s.n.], 2007.
【30】马壮.航空发动机部件激光冲击强化应用基础研究[D].西安:空军工程大学, 2007.
【31】郭大浩, 张永康.激光冲击强化机理研究[J].中国科学E辑, 1999, 29(3):222-226.
【32】刘海雷.TC17钛合金激光冲击强化研究[D].西安:空军工程大学, 2010.
【33】GOLDEN P J, SHEPARD M J. Life prediction of fretting fatigue with advanced surface treatments[J].Mater Sci and Eng A, 2007, 468/470:15-22.
【34】KING A, STEUWER A, WOODWARD C, et al. Effects of fatigue and fretting on residual stresses introduced by laser shock peening[J].Mater Sci and Eng A, 2006, 435/436:12-18.
【35】SRINIVASAN S, GARCIA D B, GEAN M C, et al. Fretting fatigue of laser shock peened Ti-6Al-4V[J].Tribology Int, 2009, 42(9):1324-1329.
【36】GOLDEN P J, HUTSON A, SUNDARAM V, et al. Effect of surface treatments on fretting fatigue of Ti-6Al-4V[J]. Int J of Fatigue, 2007, 29:1302-1310.
【37】李伟, 李应红, 何卫锋, 等.激光冲击强化对镍基高温合金疲劳寿命的研究[J].新技术新工艺, 2008(8):70-72.
【38】王华明, 李晓轩, 孙锡军.激光冲击处理不锈钢及镍基合金后表面力学性能的研究[J].中国激光, 2000, 27(8):20-24.
【2】周仲荣, VINCENT L. 微动磨损[M].北京:科学出版社, 2002.
【3】高广睿.表面改性对钛合金高温微动疲劳行为影响的研究[D].西安:西北工业大学, 2005.
【4】刘道新, 何家文.微动疲劳影响因素及钛合金微动疲劳行为[J].航空学报, 2001, 22(5):454-45.
【5】徐滨士.等离子喷涂及堆焊[M].北京:中国铁道出版社, 1986.
【6】徐向阳, 徐滨士, 周仲荣, 等.等离子喷涂CoCrW涂层微动磨损特性的研究[J].材料工程, 2001, 23(3):3-6.
【7】HUTSON A L, NIINOMI A L M, NICHOLAS T, et al. Effect of various surface conditions on fretting fatigue behavior of Ti-6Al-4V[J].Int J Fatigue, 2002, 24(12):1223-1231.
【8】李诗卓, 董祥林.材料的冲蚀磨损与微动磨损[M].北京:机械工业出版社, 1987.
【9】田民波, 刘德令. 薄膜科学与技术手册[M].北京:机械工业出版社, 1991.
【10】陈宝清.真空表面处理学[M].台北:傅胜出版社, 1992.
【11】许樵府.离子镀在航空发动机中的应用[J].航空制造技术, 2002(7):70-71.
【12】李东紫.微动损伤与防护技术[M].西安:陕西科学技术出版社, 1992.
【13】王宝云, 李争显, 马东康.钛及钛合金表面强化技术[J].稀有金属快报, 2005(7):16-20.
【14】文修.老龄飞机的微动磨蚀及其预防[J]. 航空工程与维修, 1999(2):32-36.
【15】刘凤岭, 李金桂, 冯自修.钛合金表面技术的进展[J].腐蚀与防护, 2001, 22(3):54-57.
【16】杨拥萍.钛合金叶片的微动损伤及防护的研究[C]//中国航空学会可靠性工程专业委员会第十一届学术年会会议论文集.北京:国防工业出版社, 2008:73-80.
【17】张晓化.高温下钛合金微动疲劳行为及表面处理技术影响的研究[D].西安:西北工业大学, 2004.
【18】陶春虎, 刘庆瑔, 曹春晓, 等.航空用钛合金的失效分析及其预防[M].北京:国防工业出版社, 2006.
【19】任亮, 刘道新, 张晓化, 等.Mo电极电火花强化与喷丸复合提高Ti合金微动疲劳抗力[J].中国有色金属学报, 2007, 17(12):2017-2022.
【20】奉学民.钛合金表面激光熔覆耐磨涂层新技术[J].油气田地面工程, 2004, 23(4):54-57.
【21】JIN O, MALL S. Influence of contact configuration on fretting fatigue behavior of Ti-6Al-4V under independent pad displaeement condition[J].International Journal of Fatigue, 2002(24):1243-1253.
【22】张晓化, 刘道新.电火花表面强化与喷丸复合处理对Ti811合金高温微动疲劳性能的影响[J].材料工程, 2006(9):31-35.
【23】刘道新.提高钛合金微动疲劳抗力的控制因数及改进途径的研究[D].西安: 西安交通大学, 1999.
【24】李伟, 何卫锋, 李应红, 等.激光冲击强化对K417材料振动疲劳性能的影响[J].中国激光, 2009, 36(8):2197-2201.
【25】邹世坤.激光冲击处理在航空工业中的应用[J].航空制造技术, 2006(5):36-38.
【26】王健, 邹世坤, 谭永生.激光冲击处理技术在发动机上的应用[J].应用激光, 2005, 25(1):32-34.
【27】MICHAEL J. SHEPARD, PAUL S, et al. Effect of surface treatment on fretting fatigue performance of Ti-6Al-4V[C]//Proceeding of 8th National Turbine Engine HCF Conference.Monterey:[s.n.], 2003.
【28】CLAUER A H, SOKOL D W, GARCIA D B, et al. Increased fretting fatigue life in laser peened Ti-6Al-4V[C]// Proceedings of the 9th National Turbine Engine High Cycle Fatigue Conference. Pinehurst:[s.n.], 2004.
【29】LIU K K, HILL M R. The effects of laser peening and shot peening on fretting fatigue of Ti-6Al-4V[C]//5th international symposium on fretting fatigue. Montreal, Canada:[s.n.], 2007.
【30】马壮.航空发动机部件激光冲击强化应用基础研究[D].西安:空军工程大学, 2007.
【31】郭大浩, 张永康.激光冲击强化机理研究[J].中国科学E辑, 1999, 29(3):222-226.
【32】刘海雷.TC17钛合金激光冲击强化研究[D].西安:空军工程大学, 2010.
【33】GOLDEN P J, SHEPARD M J. Life prediction of fretting fatigue with advanced surface treatments[J].Mater Sci and Eng A, 2007, 468/470:15-22.
【34】KING A, STEUWER A, WOODWARD C, et al. Effects of fatigue and fretting on residual stresses introduced by laser shock peening[J].Mater Sci and Eng A, 2006, 435/436:12-18.
【35】SRINIVASAN S, GARCIA D B, GEAN M C, et al. Fretting fatigue of laser shock peened Ti-6Al-4V[J].Tribology Int, 2009, 42(9):1324-1329.
【36】GOLDEN P J, HUTSON A, SUNDARAM V, et al. Effect of surface treatments on fretting fatigue of Ti-6Al-4V[J]. Int J of Fatigue, 2007, 29:1302-1310.
【37】李伟, 李应红, 何卫锋, 等.激光冲击强化对镍基高温合金疲劳寿命的研究[J].新技术新工艺, 2008(8):70-72.
【38】王华明, 李晓轩, 孙锡军.激光冲击处理不锈钢及镍基合金后表面力学性能的研究[J].中国激光, 2000, 27(8):20-24.
相关信息
