近日,我校機(jī)械工程學(xué)院魯金忠教授團(tuán)隊在機(jī)械制造領(lǐng)域頂刊《國際機(jī)床與制造雜志》(International Journal of Machine Tools and Manufacture)上發(fā)表了題為“Dual skin effect and deep heterostructure of titanium alloy subjected to high-frequency electropulsing-assisted laser shock peening”的研究論文,。該研究成果提出了一種新型高頻電脈沖輔助激光沖擊深度強(qiáng)化技術(shù)(HFEP-LSP),,實現(xiàn)強(qiáng)韌性的協(xié)同提升和疲勞壽命的大幅度增長。機(jī)械工程學(xué)院博士生鄧維維為第一作者,,魯金忠教授和羅開玉教授為共同通訊作者,。
HFEP-LSP技術(shù)利用高能電場與材料相互作用的新效應(yīng),突破塑性變形極限,,調(diào)控微觀結(jié)構(gòu),,提高合金力學(xué)性能,可實現(xiàn)空天關(guān)鍵部件的高性能制造,,拓寬了LSP技術(shù)的應(yīng)用范圍,,可有效增加殘余壓應(yīng)力和塑性變形層深,。其在Ti6Al4V合金表層誘導(dǎo)雙“趨膚效應(yīng)”,殘余壓應(yīng)力層深度從>1000 μm增加到>1600 μm,,與LSP相比殘余壓應(yīng)力深度提高了60%,,塑性變形層深度提高了83.3%;與Ti6Al4V原始試樣相比,,極限抗拉強(qiáng)度,、屈服強(qiáng)度和延伸率分別提高了12.3%、13.9%和57.1%,,疲勞壽命增加到49497.8±2406.31次循環(huán),,提升了176.4%。該技術(shù)不僅僅可用于Ti6Al4V鈦合金,,同時也適用于多種導(dǎo)電材料的表面強(qiáng)化,,顯著推動激光表面改性和高性能制造技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。
本研究獲得了國家自然科學(xué)基金重點項目《能場輔助激光沖擊特種強(qiáng)化新方法及理論基礎(chǔ)研究》(52335008)資助,。
“International Journal of Machine Tools and Manufacture”是工程/制造類國際頂刊,,在學(xué)術(shù)界具有很高的影響力,每年出版制造類論文50篇左右,。團(tuán)隊從2020年以來在該期刊共發(fā)表高水平學(xué)術(shù)論文6篇,,論文研究涉及激光沖擊強(qiáng)化、激光增材制造,、高重頻激光重熔,、超高速激光沉積等方面,原文鏈接如下:
[1]https://doi.org/10.1016/j.ijmachtools.2024.104196(脈沖電流復(fù)合激光沖擊強(qiáng)化)
[2]https://doi.org/10.1016/j.ijmachtools.2024.104174(超高速激光沉積制造)
[3]https://doi.org/10.1016/j.ijmachtools.2023.104061(激光沖擊強(qiáng)化綜述)
[4]https://doi.org/10.1016/j.ijmachtools.2023.104031(激光擺動增材制造)
[5]https://doi.org/10.1016/j.ijmachtools.2022.103954(高重頻激光重熔)
[6]https://doi.org/10.1016/j.ijmachtools.2019.103475(激光熱力交互增材制造)
(機(jī)械工程學(xué)院)