[发明专利]一种淹没水射流材料表面强化方法

说明书

本发明涉及一种淹没水射流材料表面强化方法，包括：步骤S1：对待加工件进行固溶处理；步骤S2：对固溶处理后的待加工件进行时效处理；步骤S3：对时效处理后的待加工件进行淹没水射流强化处理。本发明的淹没水射流材料表面强化方法，整体工艺操作简单，先对待加工件进行固溶和时效处理等前处理，然后对前处理后的待加工件进行淹没水射流强化处理，从而得到较大的表面残余应力和较好的表面质量。

技术领域

本发明涉及材料表面强化领域，更具体地涉及一种淹没水射流材料表面强化方法。

背景技术

铝合金因具有密度低、高的比刚度和比强度，被广泛的应用到飞机机体结构上。如MD-81飞机中铝合金占飞机结构总重的74.5％。我国自行研制的第二代战斗机机体结构中铝合金占80％以上。因此，铝合金的高精密切削加工已经逐渐成为机械制造领域的前沿问题。另一方面，在服役期间，飞机结构会不断经受环境和交变载荷的交互作用而诱发的腐蚀疲劳失效。因此，如何提高航空用铝合金的抗疲劳性能受到了国内外诸多专家学者的研究，并且形成了一定的科学研究成果，一定程度上提高了航空用铝合金的抗疲劳性能。

目前航空用铝合金的主要强化工艺方法主要包括：机械喷丸强化，激光冲击强化，超声滚压强化，时效强化及挤压强化等，也有少量文献对水射流喷丸强化进行了研究，但是上述研究方法中的强化方法虽然能够引入一定的残余压应力，但是强化后的表面质量相对较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种淹没射流材料表面强化方法，以提升材料表面的残余压应力，并改善表面质量。

本发明提供一种淹没射流材料表面强化方法，包括：

步骤S1：对待加工件进行固溶处理；

步骤S2：对固溶处理后的待加工件进行时效处理；

步骤S3：对时效处理后的待加工件进行淹没水射流强化处理。

进一步地，所述步骤S1中，固溶处理的温度为460-480℃，持续时间为1-2h。

进一步地，固溶处理的温度为464℃。

进一步地，所述步骤S2中的时效处理包括：

S21：先对待加工件进行120-160℃低温时效处理，持续时间为1-2h；

S22：然后再对待加工件进行40-60℃低温时效处理，持续时间为168-536h。

进一步地，所述步骤S3包括：

步骤S31：将待加工件淹没在水池中，控制水池中水的温度为80-100℃，并保持30-50h；

步骤S32：提供一射流强化装置，使射流强化装置的喷嘴一直淹没在水池中并对准待加工件表面；

步骤S33：将60-70℃的高温水经过高压泵输送至喷嘴，并通过喷嘴射出后冲击强化待加工件表面；

步骤S34：将水池中的水的温度调整为50-60℃；

步骤S35：将常温水经过高压泵输送至喷嘴，并通过喷嘴射出后冲击强化待加工件表面。

进一步地，所述步骤S34中，射流冲击强化的持续时间为30min。

进一步地，所述步骤S3中，水射流的压力为10-50MPa。

进一步地，水射流的压力为35MPa。

进一步地，所述步骤S3中，水射流的射流靶距为10-15mm。

进一步地，所述水射流的射流靶距为12.5mm。