超声冲击强化对轧制5B70-H32铝合金薄壁加筋结构疲劳性能影响
简介：薄壁加筋结构作为气密性元件在航天领域得到应用,其疲劳寿命的提升逐步演变为亟待突破的科学问题.超声冲击强化虽在复杂结构中达到提升疲劳寿命效果,但在薄壁加筋结构的应用研究仍属空白.以5B70-H32铝合金薄壁加筋结构为研究对象,探索提高结构疲劳寿命的工艺及参数,结果表明400％超声冲击覆盖率下,双面冲击薄壁加筋结构试样的疲劳寿命提升幅度最大,比母材结构试样疲劳寿命提高约45％.通过对比强化前后试样裂纹的萌生、扩展、瞬断区域内断口的粗糙度,基于表面粗糙度诱导闭合理论衡量强化对裂纹扩展速率的影响,结果表明超声冲击有利于降低裂纹扩展速率.借助EBSD技术,对强化层内裂纹尖端晶粒进行表征,结果表明裂纹尖端塑性场增加,促使裂纹尖端区域发生晶粒重排,形成裂纹尖端的大角度晶界.超声冲击强化促发晶粒细化,位错、晶界、第二相以及不同取向的相邻晶粒增多对裂纹的扩展起到了延缓的作用.研究结果表明超声冲击强化可达到提升薄壁加筋结构寿命的效果,并明确了微观组织影响规律,可为薄壁加筋结构的延寿制备提供一种研究思路.展开
关键词：薄壁加筋结构轧制5B70-H32铝合金超声冲击强化疲劳
在线出版日期：2026-05-08 （网站首发日期）
