李业欣，张银东，张鑫佳（中航工业沈阳黎明航空发动机有限公司，沈阳 110043）

TC4钛合金摇臂表面完整性研究

李业欣，张银东，张鑫佳
（中航工业沈阳黎明航空发动机有限公司，沈阳 110043）

本研究采用航空发动机TC4摇臂件为研究对象，对其开展振动光饰和喷丸强化，研究对比了零件的表面毛刺、刀痕波纹、棱角倒圆、表面粗糙度、表面残余压应力水平的变化，分析了两种不同工艺对零件表面完整性的影响。结果表明:喷丸强化和振动光饰均能提高零件的表面残余压应力，且效果显著；振动光饰能有效降低零件的表面粗糙度，提高表面光度，但功效与工艺中的磨粒大小、形状和时间有关；合理的喷丸强化和振动光饰对提高零件的表面完整性有明显作用。

振动光饰；喷丸强化；表面残余应力；疲劳寿命；表面完整性

0　引言

许多零件的破坏往往起源于零件的表面缺陷，机械加工零件的表面质量直接影响着零件的使用，如果不及时进行表面质量控制将会严重影响其性能［1］。研究发现，许多零件结构的损坏都是从表面之下几十μm的范围内开始［2］，这表明该范围内的材质和物理力学性能变化对零件使用性能和疲劳寿命的影响与表面形貌特征对它们的影响同样重要。随着机械加工行业的发展，表面完整性问题日益引起人们的高度重视，并作为故障分析中的重要关注因素之一。早在20世纪70年代初，Field［3］概述了当时加工零件所面临的诸多表面完整性问题，并强调传统或非传统加工工艺都将使金属零件表面及表面层产生冶金学的转变，诸如塑性变形、微观裂纹、材料相变、显微硬度、撕裂和褶皱、残余应力分布等表面完整性特征，都是典型的表面冶金学转变的结果。……