高能超声波冲击处理装备及工艺
(1)通过多频复合激振、压电自感知技术等基础前沿科学的研究,突破超声波驱动控制、换能器设计等关键应用技术,开发高能超声波冲击处理装备。
(2)针对金属零件磨损、腐蚀、疲劳与变形问题,开发超声波喷丸焊缝冲击应力消除、表面强化、成形校形等超声冲击处理系统;针对材料不同失效及变形行为,研究工艺参数对相关性能的影响机理。
(3)针对航空航天领域核心金属部件,研究超声喷丸表面强化机理及改性层对材料使役性能的影响;开发超声喷丸表面合金层(颗粒植入层)及梯度改性层一体化制备技术,研究合金层(颗粒植入层)、梯度改性层对材料室温及高温组织稳定性和机械性能的影响。
(4)以碰撞理论与弹塑性力学为基础,以冲击坑形状、形变量为表征,建立工艺参数与残余应力和形变量间的半解析模型,建立针对不同材料、不同结构薄壁金属件的喷丸校形数据库,指导实际生产中的超声波冲击处理过程。
(5)开展基于高能超声波冲击处理的形状校正智能装备研究,突破超声校形本体结构优化、目标产品变形量-工艺参数全流程仿真、高精度形状误差检测、虚实融合下的轨迹规划等关键技术,研制出满足工程实际需求的成套机器人化超声波冲击校形设备。