20Cr2Ni4齿轮钢初始形貌对激光冲击与喷丸的残余应力影响分析
何国旗1
谢远昊2
何瑛3
邹思敏4
吴旭2
彭凌杰2
罗嘉强2
1.湖南工业大学 机械工程学院,株洲 412007;株洲瑞德尔智能装备有限公司,株洲 4120072.湖南工业大学 机械工程学院,株洲 4120073.湖南理工职业技术学院 智能制造学院,湘潭 4111044.株洲瑞德尔智能装备有限公司,株洲 412007
摘要：[目的]为了研究初始形貌对激光冲击和喷丸强化下靶材深度方向上残余压应力的影响.[方法]利用有限元软件建立20Cr2Ni4齿轮钢复合强化有限元模型,并在不同初始形貌状态前提下对该模型表面分别进行了激光冲击、喷丸及复合强化的仿真分析.[结果]结果表明,随着初始表面粗糙度的增加,喷丸强化下靶材深度方向上的峰值残余压应力和层深均有所降低;相较于喷丸,激光冲击强化下靶材应力层深没有显著的变化;在复合强化中,靶材深度方向上残余压应力的分布表现出明显的分段组合特征,且靶材深度方向上的压应力层深可以达到喷丸的3倍,峰值残余压应力可以达到激光冲击强化的2倍;相较于激光冲击强化,复合强化后靶材内部应力层深由0.42 mm降低到0.36 mm,降幅14.3%.此外,复合强化可以获得更高的峰值残余压应力,削弱初始粗糙表面对峰值残余压应力的影响.
关键词：激光冲击强化喷丸强化残余应力数值模拟复合强化
分类号：TG668(金属学与金属工艺)
资助基金：湖南省重点研发计划项目(2023GK2097)湖南省自然科学基金省市联合基金项目(2021JJ50033)湖南省自然科学基金省市联合基金项目(2021JJ50020)国家自然科学基金(52475055)
论文发表日期：2025-05-15
在线出版日期：2026-09-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：8( 101-108 )
英文信息