激光沖擊強化Al7050–T7451合金緊固孔的殘余應力研究*

帥仕祥，吳俊峰，車志剛，曹子文，鄒世坤，孫汝劍

（1.航空工業成都飛機工業（集團）有限責任公司，成都 610092；2.中國航空制造技術研究院，北京 100024）

Al7050–T7451合金因具有低密度、良好機械性能、高比強度和良好成形性能等優點，被廣泛應用于航空領域[1–2]。工程應用中，Al7050–T7451鋁合金緊固件因緊固孔存在應力集中，緊固孔尖角處易形成疲勞裂紋萌生，疲勞壽命迅速降低[3]。對于鋁合金緊固件，通常采用噴丸強化和冷擠壓強化工藝來實現其疲勞壽命[4]。然而，當鋁合金緊固孔直徑小于3mm時，噴丸強化和冷擠壓強化工藝很難實現疲勞延壽處理。激光沖擊強化誘導靶材表層深的殘余壓應力層和晶粒細化層（影響層大于1mm），在緊固孔、盲孔和特殊孔強化方面具有較大優勢。

目前國內外研究人員對激光沖擊強化緊固孔殘余應力進行了大量研究。Zhang等[5]數值模擬和試驗研究不同光斑間距激光沖擊強化對孔結構表層殘余應力場的影響規律。Jiang等[6]數值模擬和試驗研究不同激光功率密度對緊固孔殘余應力和疲勞壽命的影響規律。Ren等[7]試驗研究激光沖擊強化孔結構殘余應力層對其疲勞行為和裂紋擴展的影響規律。Yang等[8]試驗研究激光沖擊強化對2020–T3孔結構殘余應力、疲勞裂紋萌生壽命和疲勞裂紋擴展速率的影響規律。Ren等[9]試驗研究激光沖擊強化對Al7050–T7451合金緊固件疲勞裂紋萌生和擴展的影響。Ivetic等[10]試驗研究開孔前后激光沖擊強化對鋁合金緊固孔殘余應力的影響規律及其對疲勞壽命的影響。……