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激光冲击强化技术在延缓激光束焊接AA6056铝合金表面疲劳裂纹中的应用

DOI：10.1111/ffe.13226 期刊：Fatigue & Fracture of Engineering Materials & Structures 出版年份：2020 更新时间：2025-09-23 15:19:57
摘要： 本研究旨在探究激光冲击喷丸技术对已存在裂纹的激光束焊接AA6056-T6对接接头疲劳性能的改善程度。采用超声检测对疲劳试验过程中的裂纹扩展进行原位（无损）监测，由此制备出表面含约1.2毫米深疲劳裂纹的焊接试样。与未含裂纹的原始焊接状态试样相比，预制裂纹试样的疲劳极限降低了20%。通过对预制裂纹试样表面实施激光冲击喷丸处理，其疲劳寿命可恢复至原始焊接状态试样的水平。本研究表明：对于可通过无损检测发现的表面裂纹焊接接头，激光冲击喷丸是极具前景的疲劳寿命恢复技术。
作者： Nikolai Kashaev，Benjamin Klusemann，Dmitrii Ushmaev，Volker Ventzke，Fedor Fomin
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究激光冲击喷丸处理对已存在裂纹的激光束焊接AA6056-T6对接接头疲劳性能的改善程度。

研究成果

激光冲击喷丸（LSP）被证明是一种有效技术，可恢复存在表面裂纹的激光束焊接AA6056-T6对接接头的疲劳寿命。LSP的应用引入了压缩残余应力，显著延缓了疲劳裂纹扩展，使疲劳寿命恢复到无裂纹试件的水平。该研究表明，LSP作为一种预防性残余应力工程方法，具有延长老龄飞机关键结构疲劳寿命的潜力。

研究不足

该研究聚焦于AA6056-T6铝合金及激光束焊接对接接头。未探究激光冲击强化对其他材料或接头构型的有效性。超声波裂纹深度测量的精度估计为±0.1毫米。

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