ГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ .................................................................................................................. 4
ГЛАВА 1. УСТАЛОСТЬ ЭЛЕМЕНТОВ АВИАЦИОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ И
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ПОВЫШЕНИЯ УСТАЛОСТНЫХ
ХАРАКТЕРИСТИК .................................................................................................... 14
1.1 Анализ причин разрушения деталей ДЛА и ЭУ, подверженных усталостному
разрушению. ............................................................................................................... 14
1.2 Влияние качества поверхностного слоя на усталостную прочность ДСЕ. .... 19
1.3 Технологический процесс изготовления лопатки компрессора ГТД. ............ 21
1.4 Обзор методов поверхностного пластического деформирования,
применяемых для повышения усталостной прочности деталей авиационных
двигателей ................................................................................................................... 23
1.5 Влияние ЛУО на усталостные характеристики титановых сплавов. ............. 26
1.6 Выводы к главе 1 .................................................................................................. 29
ГЛАВА 2. ОСНОВНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ И ФИЗИЧЕСКАЯ КАРТИНА
ПРОЦЕССА ЛАЗЕРНОЙ УДАРНОЙ ОБРАБОТКИ ............................................... 31
2.1 Развитие представлений о явлении повышения давления в ограниченном
пространстве у твердого тела от воздействия лазерного излучения. ................... 31
2.2 Феноменологическая модель лазерной ударной обработки ............................ 33
2.3 Разновидности лазерной ударной обработки. ................................................... 37
2.4 Необходимые составляющие процесса лазерной ударной обработки. .......... 40
2.4 Влияние лазерной ударной обработки на свойства поверхностного слоя и
сравнение с дробеударными методами упрочнения .............................................. 42
2.4.1 Влияние обработки на шероховатость поверхностного слоя ................... 42
2.4.2 Влияние обработки на микроструктуру ..................................................... 44
2.4.3 Влияние обработки на микротвердость поверхностного слоя ................. 46
2.4.4 Влияние обработки на остаточные напряжения ........................................ 49
2.5 Выводы к главе 2 .................................................................................................. 52
ГЛАВА 3 МАТЕРИАЛЫ, МЕТОДИКИ И ОБОРУДОВАНИЕ ............................... 53
3.1 Материалы и геометрические параметры исследуемых образцов ................. 53
3.2. Установка лазерной ударной обработки и её составляющие ......................... 54
3.3. Оборудование и методики определения свойств материалов ........................ 57
ГЛАВА 4 ИССЛЕДОВАНИЕ И АНАЛИЗ ЛАЗЕРНОЙ УДАРНОЙ ОБРАБОТКИ
ТИТАНОВОГО СПЛАВА ВТ6 ................................................................................. 61
3
4.1 Исследование и выбор материала поглощающего (абляционного) покрытия при обработке титанового сплава ВТ6 .................................................................... 62
4.2 Исследование влияния интенсивности лазерного излучения на механику локальной деформации титанового сплава ВТ6 ..................................................... 69
4.3 Исследование влияния интенсивности лазерного излучения на степень наклепа титанового сплава ВТ6 ................................................................................ 74
4.4. Исследование свойств поверхностного слоя после обработки участка на образцах из сплава ВТ6. ............................................................................................ 76
4.4.1 Оценка геометрических показателей качества поверхностного слоя после лазерной ударной обработки ............................................................................... 78
4.4.2 Микроструктура титанового сплава ВТ6 после ЛУО ............................... 81
4.4.3 Микротвердость и степень наклепа титанового сплава ВТ6 после ЛУО 85
4.4.4 Остаточные напряжения поверхностного слоя титанового сплава ВТ6 после лазерной ударной обработки..................................................................... 87
4.5. Усталостные испытания титанового сплава ВТ6 после лазерной ударной обработки .................................................................................................................... 95
4.6 Фрактографический анализ образцов после испытаний .................................. 96
4.7 Выводы к главе 4 ................................................................................................ 103
ГЛАВА 5. ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ................................................................................................... 105
5.1 Методика выбора режимов лазерной ударной обработки авиационных материалов ................................................................................................................ 105
5.2 Рекомендации по обработке лопаток компрессора ГТД................................ 108
5.3 Опытная технологии лазерной ударной обработки лопатки ГТД ................ 110
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ........................................................................................................ 114
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ ...................................................................................... 116
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ................................................ 117
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 ..................................................................................................... 130
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 ..................................................................................................... 131
ПРИЛОЖЕНИЕ 3 ..................................................................................................... 132
