王芳

摘要：喷丸的进程即弹丸流对原料的表层辅以冲撞，让表层产生循环的改变，产生数个微观型凹槽，在表层具备残留压应力，进而提升了原料的疲劳特性及运用年限。对飞机之中的钣金型薄壁结构件来说，喷丸特性的选取不单牵涉到了元件的疲劳特性，还影响到了辅以喷丸强化后元件的外观。

关键词：喷丸强化；钣金薄壁结构件；把控

1.前言

在航空领域之中的涡轮型喷气发动机所装配的叶片，其在施行操作期间，极易为异物所冲撞，且还担负了振动、弯曲等负载，较易产生疲劳型损坏。而激光型喷丸强化即促使航空领域之中发动机型叶片的表层得以增强、提升叶片具备的抵抗疲劳特性的高效方式，其对增多叶片的运用年限、增强航空领域之中发动机的运作稳固特性来说尤为关键。然而，叶片边缘相应的厚度仅0.5-0.6mm，少过残留压应力相应的层深。所以，薄壁结构件有关的激光型喷丸强化不单应收获残留压应力，还应保障其外观的精准程度。

2.基础的理念

激光型喷丸强化借助大功率型密度所配备的短脉冲型激光束，以作用到金属型靶材表层的吸收层之中，融合成受制约层制约的高压型等离子体，进而产生瞬间冲撞型压力负载，以让原料表面具备部分塑性变形，从而在样品表面收获残留压应力，具备阻碍裂纹产生及扩充、提升样品表层抵抗疲劳特性等优势。

借助激光型喷丸以对钣金型薄壁结构件辅以表层增强，不单会引入残留压应力场，还会使得钣金型薄壁结构件产生弯曲及变形，阻碍到叶片的工作成效[1]。所以，一般借助两侧同等激光型喷丸强化，即两边表层一同予以一致功率及密度的激光，让塑性反应得以对称分散，防范产生弯曲及变形。然而，双侧冲撞所予以的压缩波，其传送至自由型边界后，会产生反射，反射拉伸波会在原料之中的中部加以积攒，较易使得原料中心层裂丧失成效。

为了对如上的问题加以处理，若对钣金型薄壁结构件的两边依序辅以激光冲撞，就能够较优地防范中心拉伸波予以积攒所带来影响。两侧异步激光型喷丸强化即对一边表层的激光喷丸辅以增强，以产生残留应力及变形；接着，对另一个表层辅以激光型喷丸强化，不单能够清除首次冲撞与变形，还可以保障冲撞位置具备较优的残留压应力。

3.主框缘条之中的元件产生变形的要素

3.1原料对于应力太过敏感

因为这一元件即薄壁型结构件，且元件的原料即7075-0，在施行热处理至T73后，这一原料对于应力太过敏感，在施行了喷丸强化后，就应对元件辅以喷丸成形[2]。喷丸成形相应的基础理念即借助高速型弹流以对元件的表层辅以冲撞，让被喷表层的金属依据所有弹丸朝着周边加以开拓，金属产生的开拓大过原料的屈服上限，就会具备塑性变形，进而产生压坑，使得被喷表面相应的范畴有所增多，然而，表面的原料开拓会被内部金属所制约，所以，在元件的表面会配备残留压应力，内应力均衡的结果会让元件产生变形及弯曲。

3.2元件的外观及构造太过繁杂

横剖面即“Y”形，且由数个不同半径的圆弧在辅以圆滑及过渡后而产生，且缘条之中的腹板面及机身相应的理念外观加以相配，立筋面及球皮相应的理念外观加以相配，单一元件要一同保障两大繁杂双曲率的外观，角度与外观流线程度所予以的规定较多。

4.实验的各类方式

4.1测算位置及监测方式

测算位置即机身相应的理念外观及球皮相应的理念外观。监测的方式即：施行贴检验模，顺缘条之中的弧长，借助塞尺以对A区、B区与C区之中的空隙辅以测算，规定了空隙不能够宽过0.8mm。

4.2喷丸数值与喷丸次序对于钣金型薄壁结构件的外观所予以的影响

（1）借助大小强度两大数值，以对主框之中的缘条元件辅以喷丸强化，规定了包裹率即：100%，实验数值与成果即：

数值一：

536A2100-017型元件相应的长宽大小即：2336×526mm；缘条相应的弧长即：2636mm；喷丸之中前贴检验模相应的空隙即：0-0.5mm；喷丸之中后贴检验模相应的空隙即：最高的空隙即：2mm，未达标的地区即：35.4%。

喷丸数值（强度较大）即：0.15mA；喷嘴相应的直径即：DIA.10mm；空气之中的压力即：0.12MPa；弹丸相应的流量即：8kg/min；弹丸相应的型号即：ASH230；机床相应的速率即：306mm/min；发射相应的角度即：45°。

数值二：

536A2100-017型元件相应的长宽大小即：2336×526mm；缘条相应的弧长即：2636mm；喷丸之中前贴检验模相应的空隙即：0-0.5mm；喷丸之中后贴检验模相应的空隙即：最高的空隙即：1.0mm，未达标的地区即：14%。

喷丸数值（强度较小）即：0.059mA；喷嘴相应的直径即：DIA.6mm；空气之中的压力即：0.12MPa；弹丸相应的流量即：6kg/min；弹丸相应的型号即：ASH110；机床相应的速率即：786mm/min；发射相应的角度即：45°。

在比照了数值一与数值二后指出了，变换喷丸强度相应的数值可以较优地把控元件产生的变形总量及变形部位，然而，部分依旧会产生变形。

（2）变换元件表层之中的喷丸次序对于变形大小所予以的影响：因为主框之中的缘条元件外观及构造尤为繁杂，所以，借助数控型喷丸设施，以精准把控喷丸产生的轨迹，借助强度较小的数值，运用如下两大方法以施行实验。

元件方法一：

536A2100-017型元件相应的长宽大小即：2336×526mm；缘条相应的弧长即：2636mm；喷丸之中前贴检验模相应的空隙即：0-0.5mm；喷丸之中后贴检验模相应的空隙即：最高的空隙即：0.9mm，未达标的地区即：10%。

喷丸数值（强度较小）即：0.059mA；喷嘴相应的直径即：DIA.6mm；空气之中的压力即：0.12MPa；弹丸相应的流量即：6kg/min；弹丸相應的型号即：ASH110；机床相应的速率即：786mm/min；发射相应的角度即：45°。

元件方法二：

536A2100-017型元件相应的长宽大小即：2336×526mm；缘条相应的弧长即：2636mm；喷丸之中前贴检验模相应的空隙即：0-0.5mm；喷丸之中后贴检验模相应的空隙即：最高的空隙即：0.75mm，与最后的分配规定相一致。

喷丸数值（强度较小）即：0.059mA；喷嘴相应的直径即：DIA.6mm；空气之中的压力即：0.12MPa；弹丸相应的流量即：6kg/min；弹丸相应的型号即：ASH110；机床相应的速率即：786mm/min；发射相应的角度即：45°。

在比照了元件方法一与元件方法二后指出了，改良元件之中喷丸各大表层相应的喷丸次序，能够尽力地把控钣金型薄壁结构件在辅以喷丸强化后产生的变形总量，并与最后的分配规定相一致，然而，钣金型薄壁结构件在辅以喷丸强化后产生的变形无法规避。

5.结束语

对厚度少过3mm的钣金型薄壁结构件来说，要选取较小的喷丸强度数值，不单能够与元件的疲劳年限相一致，还可以尽力减小元件产生的变形总量。同时，借助元件的外观及构造特征以选取最佳的喷丸次序，防范元件在辅以喷丸强化后产生过量的变形，在收获喷丸强化成效的前提之下，元件大小变形获得了高效地把控。

参考文献：

[1]申运锋，赵妍，杨生国，等.2124铝合金薄壁结构件整体加工变形仿真分析[J].机械制造与自动化，2016，（05）：111-115.

[2]郭具涛，杨长祺，李中权，等.航天大型薄壁结构件智能生产系统研究[J].航天制造技术，2015，（05）：11-15.