鈦合金加工表面完整性的研究現(xiàn)狀與展望*

張桂冠，孫玉利，范武林，王燎原，楊范軒，盛 一，盧文壯，左敦穩(wěn)

（1.南京航空航天大學(xué)，南京 210016；2.南京星合精密智能制造研究院有限公司，南京 211106）

《中國制造2025 藍(lán)皮書》將空天裝備列為未來10 年的重要突破目標(biāo)[1]。航空發(fā)動機作為飛機的心臟，其研制能力是一國綜合能力、工業(yè)基礎(chǔ)和科技實力的集中體現(xiàn)。隨著航空發(fā)動機高服役性能要求，對其材料與制造技術(shù)提出了更高的要求[2]。在航空發(fā)動機的研制過程中，先進(jìn)材料是發(fā)展高性能航空發(fā)動機的物質(zhì)基礎(chǔ)[3]，而制造技術(shù)則是滿足航空發(fā)動機超長服役壽命的保障[4]。1964 年，美國學(xué)者Field 等[5]首次提出表面完整性概念，系統(tǒng)地對機械加工后表面幾何與表面物理性質(zhì)進(jìn)行了闡述，并將其定義為：“通過控制機械加工、非傳統(tǒng)加工工藝形成無損傷的表面形態(tài)或強化的加工表面”。隨后，美國國防部對常見加工工藝下航空合金加工表面完整性進(jìn)行了系統(tǒng)研究，并建立了龐大的表面完整性數(shù)據(jù)庫。然而，起初在我國航空關(guān)鍵構(gòu)件機械制造技術(shù)領(lǐng)域中的表面完整性問題并沒有得到應(yīng)有的重視。在《2018—2019機械工程學(xué)科發(fā)展報告機械制造》[6]中指出：我國航空發(fā)動機關(guān)鍵構(gòu)件的制造精度方面已經(jīng)接近或達(dá)到了與國外產(chǎn)品相同的水平，而其服役壽命卻不及國外同類產(chǎn)品的50%。隨著近年來航空發(fā)動機事故與故障失效等事故頻發(fā)，我國的航空制造技術(shù)才逐漸從以往的“成形”制造階段向表面完整性抗疲勞制造階段躍升[7]，并取得了長足的進(jìn)步。……