喷丸机和振动光饰提高零件抗疲劳强度的相比续

喷丸机表面看不到原始的抛光痕迹；振动光饰表面可见少量的残余抛光痕迹，虽然理论上在设备、磨料等参数选择适中的情况下，振动光饰可以使表面尽可能地减少残余抛光痕迹，但在工程运用上残余抛光痕迹无法避免。表面质量对疲劳性能影响很大，表面光洁度较差或有划伤，都会导致疲劳强度的降低[7]。所以这种抛光痕迹和使用中的碰划伤对叶片的抗疲劳性能会产生不利影响。
    3.2分析讨论

    通过上述试验，得出喷丸机工艺在叶片表面形成的残余压应力明显高于振动光饰，经过510±10℃温度对残余压应力的释放，振动光饰状态叶片表面剩余的残余压应力比喷丸机的高。经温度影响后的喷丸机与振动光饰工艺提高零件抗疲劳强度能力相当。此外，通过对粗糙度的计量和对表面形貌的观测，可以看出振动光饰后的叶片表面粗糙度优于喷丸机和抛光后的表面。

    众多资料表明[1，5，8]，喷丸机的良好效果主要归因于在表面上或表面层中存在着残余压应力。试验证实，在经过温度的影响后，喷丸机叶片的残余压应力大部分消失的情况下，喷丸机状态叶片还依然保留着高的抗疲劳强度。说明喷丸机工艺除形成残余压应力外，还有其它因素提高叶片的抗疲劳强度。所以喷丸机打击叶片表面后，在表面形成的一层致密的冷作硬化层，也将起到提高叶片抗疲劳强度的作用。经510℃温度影响后，使强化层内晶粒细化，组织致密，如图9所示，本文分析认为，这样的强化层才是在温度释放掉大部分残余应力后喷丸机提高叶片抗疲劳强度的主要因素，从而推断：喷丸机工艺形成的强化层在提高抗疲劳强度的作用中起主要作用。从喷丸机的表面质量可以推断，喷丸机还有阻止微细裂纹扩展的功能，弹丸打击到裂纹的两端时相当于在微细裂纹处进行了止裂处理，弥补了零件的缺陷，也一定程度上有助于提高零件的疲劳强度。

    提高零件的疲劳抗力可以通过提高零件表面光洁度等[9]。振动光饰提高叶片的抗疲劳强度，就主要是因为其大弧度提高了叶片的表面光洁度。从粗糙度的测量和表面形貌上可以证明，振动光饰后叶片的表面量明显优于抛光叶片和喷丸机状态的叶片。所以振动光饰工艺在主要用于许多机械零件加工后，需要进行去毛刺、倒角、倒圆、去氧化皮、去锈蚀、抛光等表面处理，同时提高了零件的抗疲劳强度，但是依靠表面质量来提高抗疲劳强度，对零件生产和使用要求相当高，不能有碰划伤等破坏表面质量的情况，否则就会成为疲劳源。

    4结论

    （1）喷丸机工艺形成的残余压应力较振动光饰高，但是在喷丸机和振动光饰之后还有热加工则会大量损失工艺中形成的残余压应力，损失后喷丸机状态的残余压应力比振动光饰低。

    （2）喷丸机和振动光饰工艺是从不同方面来提高零件的抗疲劳强度，喷丸机工艺主要是利用弹丸打击零件表面形成强化层的细化晶粒提高叶片的抗疲劳强度。振动光饰则主要是利用提高零件表面光洁度来实现。

    （3）喷丸机强化可以弥补零件表面的微细裂纹缺陷，这对加工中形成的、且工程上的探伤灵敏度无法发现的表面微裂纹有非常好的弥合作用。

    （4）喷丸机和振动光饰后的叶片，经过温度对应力的释放，其疲劳寿命相当。但振动光饰表面质量容易遭到破坏，抗疲劳强度能力也就容易遭到破坏。喷丸机工艺在提高叶片的抗疲劳寿命的能力应比振动光饰工艺稳定。在工程运用中，为提高零件的抗疲劳强度，用振动光饰工艺替代喷丸机工艺是不可取的，即使温度会一定程度上降低喷丸机的效果，喷丸机工艺也在提高抗疲劳强度方面较振动光饰工艺表现出更多的有利性。