朱文龙，姜传海

(上海交通大学材料科学与工程学院，上海 200240)

0 引 言

12Cr12Mo钢属于马氏体不锈钢，经调质处理后能够获得较高的强度和良好的塑韧性，是燃气轮机叶片的主要原材料[1]。作为G50燃气轮机中的关键零部件，12Cr12Mo钢叶片在使用过程中长期受到强冲击和循环应力作用而极易产生裂纹等缺陷，进而发生破损。在破损不严重的情况下，可以通过对破损区域进行补焊修复来延长叶片的使用寿命，但补焊修复过程中容易产生残余应力[2-3]。焊接残余应力主要由于焊接过程中熔池金属和周围基体热胀冷缩变形不同而产生。焊缝熔合区域主要表现为残余拉应力，高水平残余拉应力不仅明显影响到零部件的疲劳强度和抗应力腐蚀能力，还会导致零部件发生变形和开裂失效，是补焊修复过程中产生的不利因素，必须加以控制与消除，这也一直是机械制造行业中高度关注的问题。

喷丸处理即通过高速运动的弹丸流反复击打零件表面，使零件表层发生明显的塑性变形并形成一定深度的强化层。喷丸引起的材料表层变化主要表现在3个方面[4]，即引入残余压应力场、细化组织结构以及改变表面粗糙度，其中残余压应力场的引入和组织结构的细化分别视为力学强化因素和组织结构强化因素，通过优化喷丸工艺参数还可以避免表面粗糙度过大带来的不利影响。喷丸引入的残余压应力对于材料疲劳性能、耐腐蚀性能的提升均可起到明显效果[5-8]。……