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Performance analysis and application on Ti-6Al-4V of micro-forging system

Chinese Journal of Aeronautics 2021年第6期34卷 188-198页

作者： Yufei GUI Qi LIU Yun ZHU Sulin CHEN Bin SHEN School of Mechanical Engineering Shanghai Jiao Tong UniversityShanghai 200240China

Micro-forging(MF)is a novel surface modification technology which is capable of smoothening and strengthening the workpiece surface simultaneously.Based on analysis of the mechanism and energy conversion of micro-forging process,an electromagnetically driven microforging system is developed.To further grasp the kinetic characteristic of the equipment,a simulation model is established and its accuracy is verified.With the help of simulation and experimental results,we propose an input voltage optimization method,which drives the micro-forging head moving in a uniform and stable way.In this study,the influence of MF on surface integrity of Ti-6 Al-4 V(TC4)is firstly reported.Experimental results show that MF treatment reduces surface roughness(Ra)and increases micro-hardness by 48%and 11.8%at most,respectively.Besides,a compressive stress layer with an amplitude of-1000 MPa and a depth of 0.8 mm is observed.This study analyzes the performance and reveals the potential of micro-forging technology,which lays a solid foundation for expanding its application in TC4 surface modification.

关键词： input voltage Micro-forging system Performance analysis Surface integrity Titanium alloy

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