超声滚压对铝合金表面完整性的影响

作     者：李隆思 靳刚 张丹丹 王光余 林怀鑫 马元浩 LI Longsi;JIN Gang;ZHANG Dandan;WANG Guangyu;LIN Huaixin;MA Yuanhao

作者机构：天津职业技术师范大学机械工程学院天津300222 

出 版 物：《天津职业技术师范大学学报》 (Journal of Tianjin University of Technology and Education)

年 卷 期：2024年第34卷第2期

页      面：1-9页

学科分类：08[工学] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：天津市自然科学基金重点项目(22JCZDJC00740) 

主　　题：超声滚压 进给方向 主轴旋转方向 表面完整性 

摘      要：在对铝合金6061进行平面超声滚压加工的基础上,设计了基于进给方向和主轴旋转方向、静压力、滚压次数的试验,分别从硬度、表面粗糙度、表面形貌和残余应力4个方面开展了不同的加工工艺和加工参数对铝合金6061表面性能的影响研究。结果表明:进给方向和主轴旋转方向对硬度的影响随着方向的改变呈现增加的趋势,材料表面硬度随着静压力的增加而增加,随着滚压次数的增加先增大后减小;与相同方向和上下方向进给滚压相比,从4个方向进给滚压可以获得较小的表面粗糙度值(0.554μm),不同主轴旋转方向粗糙度低于相同旋转方向,表面粗糙度随静压力和滚压次数的增加均呈现先减小后增大的趋势;与未滚压相比,超声滚压后工件的表面形貌轮廓曲线及表面三维形貌得到明显改善;超声滚压处理使工件表面的残余拉应力转变为残余压应力,并且进给方向不同时工件残余应力(-441.5 MPa)大于相同方向进给时的残余应力(-362.6 MPa);主轴旋转方向不同时工件残余应力(-435.6 MPa)大于相同方向的残余应力(-362.6 MPa);残余应力随着静压力和滚压次数的增加而增加,过量的滚压次数使材料表面产生疲劳失效,导致残余应力降低。