摘要：噴丸強(qiáng)化作為一種有效的表面冷處理工藝，經(jīng)過了40多年的發(fā)展，應(yīng)用范圍越來越廣泛，正日益成為航空航天、軍工、鐵路等領(lǐng)域不可或缺的提高零部件疲勞強(qiáng)度的手段。噴丸強(qiáng)化是無數(shù)細(xì)小彈丸高速沖擊零部件表面的過程，會在零部件表面產(chǎn)生一層殘余壓應(yīng)力層，并伴隨晶粒細(xì)化、位錯密度增大等顯微組織變化，這些有利的變化會防止或抑制微裂紋的產(chǎn)生，顯著提高零部件的抗疲勞、抗應(yīng)力腐蝕開裂能力。噴丸強(qiáng)化技術(shù)作為一種提高零部件可靠性和耐久性的有效手段，其工藝參數(shù)的的選擇和確定卻較為繁瑣，需要通過試噴和預(yù)試驗來確定，存在著試噴周期長，參數(shù)確定效率低等不足。本文擬通過有限元仿真的方法來研究殘余應(yīng)力的分布以及殘余應(yīng)力與噴丸工藝參數(shù)之間的關(guān)系，進(jìn)而應(yīng)用仿真分析結(jié)果來指導(dǎo)實際工程中噴丸參數(shù)的確定，這對于快速確定噴完工藝參數(shù)具有實際意義?；陲@示動力學(xué)分析方法分別建立了噴丸有限元模型，模擬研究了采用不同噴丸工藝參數(shù)，主要包括彈丸直徑、噴丸速度、噴射角度和覆蓋率對噴丸處理之后材料的殘余應(yīng)力的影響，進(jìn)行了試驗研究，主要是噴丸試驗和疲勞試驗，以驗證零件噴丸后的延壽情況。得出的結(jié)論如下：當(dāng)彈丸的材料一定時，影響噴丸殘余應(yīng)力場的因素主要是彈丸直徑和噴丸速度，噴射角度的影響相對小些。通過比較彈丸直徑對材料殘余應(yīng)力場的影響，可以發(fā)現(xiàn)彈丸直徑對殘余應(yīng)力的影響比較顯著，隨著彈丸直徑的增大，其所具有的動能也增加，最大殘余應(yīng)力和表面殘余應(yīng)力在不斷增大，但是增加的幅度并不明顯。通過比較噴丸速度對殘余應(yīng)力的影響，可以發(fā)現(xiàn)，隨著彈丸速度的增加，表面殘余壓應(yīng)力先增加然后又減小，而最大殘余壓應(yīng)力卻一直增加。殘余壓應(yīng)力深度隨著噴丸速度的增加一直在增加。通過比較噴射角度和覆蓋率對殘余應(yīng)力的影響，可以看出，改變噴射角度或覆蓋率，雖然表面殘余應(yīng)力和最大殘余應(yīng)力都會增加，但增幅并不明顯，而最大殘余壓應(yīng)力深度和殘余壓應(yīng)力深度變化比較大，說明這兩個因素主要影響殘余應(yīng)力的深度。從疲勞試驗的數(shù)據(jù)中可以看出，噴丸大幅度提高了試樣的疲勞壽命，噴丸確實能提高零部件的疲勞性能，延長其服役壽命。
　　關(guān)鍵詞：噴丸強(qiáng)化，殘余壓應(yīng)力，疲勞壽命
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