孔挤压强化对2024铝合金疲劳性能的影响

王连庆¹，卞江²，张晗³，吴圣川³

1. 北京科技大学新金属材料国家重点实验室2. 北京科技大学数理学院3. 西南交通大学牵引动力国家重点实验室

摘 要：孔边应力集中易导致飞机结构疲劳失效,从而引发灾难性事故。为研究孔挤压强化对2024-T351铝合金板材疲劳寿命及性能改善的影响,在疲劳试验机上进行孔挤压前后铝合金板材试件的疲劳性能测试,采用X射线衍射测量及有限元仿真表征孔边残余应力分布。通过扫描电镜和透射电镜观察疲劳断口、疲劳条带及微区组织变化,揭示孔边微结构变化与疲劳寿命的关系。结果表明:孔挤压显著提高了2024-T351铝合金板材的疲劳性能,过盈量0.4 mm时增寿效果较好,疲劳极限增幅约为42%。

关键词：孔挤压;疲劳寿命;2024-T351铝合金;有限元仿真;残余应力;