喷丸介质对7050-T7451铝合金表面完整性的影响

作     者：杨辉 贾保国 马乐 张贤杰 张琪 YANG Hui;JIA Baoguo;MA Le;ZHANG Xianjie;ZHANG Qi

作者机构：中航西安飞机工业集团股份有限公司西安710089 西北工业大学机电学院西安710072 

出 版 物：《精密成形工程》 (Journal of Netshape Forming Engineering)

年 卷 期：2025年第17卷第1期

页      面：80-86页

学科分类：08[工学] 082503[工学-航空宇航制造工程] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

主　　题：气动喷丸 喷丸介质 表面形貌 表面粗糙度 残余应力 

摘      要：目的研究相同喷丸强度下,不同喷丸介质对7050-T7451铝合金表面形貌及表面粗糙度的影响。方法在喷丸强度为0.2 mmA和0.3 mmA条件下,使用铸钢丸ASH230和陶瓷丸AZB425对7050-T7451铝合金进行表面喷丸处理,使用扫描电子显微镜、粗糙度仪、X射线残余应力测试仪等研究了喷丸介质对表面形貌、表面粗糙度、残余应力场的影响。结果当喷丸强度为0.2 mmA和0.3 mmA时,铸钢丸试样的弹痕直径分别为198.3μm和230.8μm,大于陶瓷丸试样的弹痕直径。铸钢丸试样的表面粗糙度分别为4.84μm和6.24μm,比陶瓷丸试样的分别高29.5%及23.6%。在相同喷丸强度下,陶瓷丸试样的表面微观应变高于铸钢丸试样的。在残余应力方面,铸钢丸试样在0.2 mmA和0.3 mmA强度下的表面残余压应力分别为−175.5 MPa和−221.5 MPa,显著小于陶瓷丸试样的−280.4 MPa和−335.6 MPa。但铸钢丸试样的残余压应力层深度分别为255.8μm和278.9μm,大于陶瓷丸试样的。结论在相同喷丸强度下,相比于铸钢丸试样,陶瓷丸试样表面弹痕直径更小,粗糙度更低,但表面和最大残余压应力较大。使用陶瓷丸进行喷丸处理会得到更好的表面质量。