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。
~