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专利号: 2020114334785
申请人: 常州大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种提高航空钛合金高温疲劳性能的强化方法,其特征在于,所述强化方法包括以下步骤:

步骤一.将航空钛合金试样表面进行打磨抛光处理,然后放在酒精溶液中超声清洗,最后放在真空干燥箱中备用;

步骤二.将预处理后航空钛合金试样进行电脉冲处理,所述电脉冲处理的工艺参数为:电压为 50 V 140 V,频率为200 Hz 700 Hz;

~ ~

步骤三.将电脉冲处理后的航空钛合金试样进行第一次激光喷丸强化处理,所述第一次激光喷丸强化的工艺参数为:激光脉宽为20   40 ns,激光能量为2   5 J,激光光斑直~ ~

径为1   3 mm,激光光斑搭接率为25%   75%,激光能量吸收层为80   100 μm厚的铝箔,激~ ~ ~

光能量约束层为水或者K9玻璃;

步骤四.去除第一次激光喷丸强化航空钛合金试样表面残留物,并放置在酒精溶液中超声清洗;

步骤五.将超声清洗后的航空钛合金试样表面进行离子注入 N离子,在钛合金表面形‑4  ‑3

成TiN层,所述离子注入的环境为真空,真空度为5×10 1.5×10  Pa,离子注入的温度为~

100 200℃,加速电压为10   30 kV,束流为0.05   0.1 mA,注入时间为1   3 h,注入剂量~ ~ ~ ~

17  17 2

为 1.5×10  7.5×10  ions/cm,N离子源的纯度大于99.99%;

~

步骤六.将涂覆纳米Si和Al混合颗粒的铝箔粘贴在N离子注入后的航空钛合金试样表面进行第二次激光喷丸处理,形成耐高温的TiNAlSi层,所述第二次激光喷丸强化的工艺参数为:激光脉宽为20   40 ns,激光能量为5   10 J,激光光斑直径为1   3 mm,激光光斑~ ~ ~

搭接率为25%   75%,激光能量吸收层铝箔的厚度为80   120 μm,激光能量约束层为水或~ ~

者K9玻璃。

2.根据权利要求1所述的一种提高航空钛合金高温疲劳性能的强化方法,其特征在于,所述步骤一中航空钛合金为TC4、TC6、TC11、TC17或TC21钛合金。

3.根据权利要求1所述的一种提高航空钛合金高温疲劳性能的强化方法,其特征在于,所述步骤六中纳米Si和Al颗粒的直径为10   100 nm,质量混合比为1:1。

~