赵乐川，马泳涛，张伦敦，安乐乐

（1.郑州大学机械工程学院，河南 郑州 450001；2 郑州大学河南省资源与材料工业技术研究院，河南 郑州 450001）

1 引言

为了提高齿轮的疲劳性能，通常先经过表面硬化即热处理等来提高表面的硬度和强度，然后再通过表层改性强化技术如：喷丸、辊压或者激光冲击强化来引入比较大的残余压应力场来提高其接触疲劳和弯曲疲劳[1]。喷丸、滚压、激光冲击三种强化方式都是使金属表面材料发生弹塑性形变进而引入残余应力场，喷丸处理是通过压缩空气使丸粒加速撞击试样，滚压处理是通过滚柱金属接触试样，而激光冲击属于非接触加工方式[2-5]。但喷丸处理所用的空气压力不超过1MPa，丸粒的速度不超过100m/s，滚压处理适合加工平整的平面，不适合加工特殊曲面或者小区域，激光功率太大，对人体也有一定的危害。高压水射流技术是一种新兴的改性技术，以其环保安全易于加工狭小区域备受国内外广泛关注，高压水射流包括普通纯水射流、脉冲射流、空化射流、磨料水射流等相关技术[6]。

高压水射流喷丸技术为固体丸粒与高速射流混合而成的两相射流产生极强的冲击力。高压水射流喷丸技术根据丸粒与高压水的混合时机不同又分为前混合与后混合水射流喷丸技术，在工程实践中，垂直喷射的情况比较少见，更多的是射流以一定角度喷射表面[7-12]。目前国内外关于后混合水射流偏移角度的研究较少，尤其是在特殊工况需要小角度喷射的研究较少，小角度射流所带来的表层改性不利影响需要试验研究，得出有效的解决方案保证实际工况对表面改性的要求。……