航空发动机叶片需在异常环境下保持结构稳定性,其表面微裂纹、残余拉应力或晶粒粗化等问题易导致疲劳失效。喷丸强化作为一种表面改性技术,通过弹丸冲击诱导塑性变形层,形成约0.1-0.5mm深的残余压应力层,可显著裂纹萌生与扩展。铸钢丸因其高硬度、低成本及可重复使用性,成为叶片强化工艺的选择弹丸材料。
铸钢丸喷丸强化通过以下机制提升叶片疲劳性能:
1.残余压应力层:弹丸冲击诱导表面塑性变形,形成约0.1-0.5mm深的压应力层,抵消部分交变载荷。
2.晶粒细化:塑性变形层内晶粒破碎,形成纳米级晶粒结构,铸钢丸提高抗裂纹扩展能力。
3.表面硬化:铸钢丸加工硬化层硬度提升百分之10-20,增强耐磨性与抗腐蚀性。
铸钢丸喷丸强化技术是提升航空发动机叶片疲劳性能的核心工艺之一,其效果受弹丸参数、叶片材料及工艺控制精度共同影响。通过参数优化、质量检测与智能化改造,可实现叶片表面完整性与强化深度的平衡。