马世成 ,王 欣 ,宋颖刚,王 强,罗学昆,许春玲,汤智慧

（1.中国航发北京航空材料研究院 表面工程研究所，北京 100095；2.中国航发北京航空材料研究院 航空材料先进腐蚀与防护航空重点实验室，北京 100095）

TC17 钛合金作为双相钛合金，由于其高强韧、低密度及较好的耐腐蚀性等优点，被广泛应用于制造航空发动机的压气机盘、风扇盘等重要部件[1-2]。由于轮盘与轴类零件连接、通油及通气等功能的需求，需在轮盘上设置较多螺栓孔结构。孔作为材料的不连续区域，是轮盘上应力集中较为严重的部位，其在发动机交变载荷、高温高压载荷等多重作用下，极易诱发疲劳失效问题[3]，影响发动机服役可靠性。因此，对轮盘孔结构进行表面强化非常重要。现有的表面强化手段主要包括喷丸[4]、激光冲击强化[5]和孔挤压[6]等技术。高温钛合金表面大量采用喷丸工艺进行表面强化[7-8]，但是针对小孔结构，喷丸工艺存在局限性，如喷丸可达性较差、残余应力场深度小、喷丸表面较粗糙等。国内激光强化技术正尝试应用于钛合金发动机叶片的抗高周疲劳强化[9]，但对于轮盘孔结构，在工艺可达性、激光强化层的一致性和均匀性等方面较差。孔挤压强化由于操作简单、效果显著等优势，是提高孔结构疲劳性能的适宜技术。孔挤压是利用一定过盈量的芯棒强行通过孔结构，在孔结构附近产生可控的周向塑性形变，引入残余压应力和位错强化组织，且能够在一定的高温和机械载荷下保持一定的水平，因此可适用于提高发动机轮盘孔结构的疲劳性能。……