热加工工艺

作者：丁发军, 刘义平, 王海斌,

关键词：航空活塞发动机, 气缸体, 涂层, 疲劳寿命,

航空活塞发动机气缸体内壁磨损严重影响发动机输出功率效率，甚至造成空中停车等通用航空事故征候，基于表面工程技术恢复的再制造气缸体表面性能缺乏工程验证，精确全面地评估表面磨损风险可间接降低事故发生率，提升航空运行安全。基于陶瓷相涂层的粘弹性本构模型与氧化增重模型和Cr Mo合金变形本构模型建立Ti O2-CNTs与42CrMo合金层面结合的热疲劳寿命模型。仿真研究表明：涂层剪切应力、等效应力以及中间弹性主应变、热应变随航空活塞发动机巡航工况下的行程变化而变化；三维缸体-涂层仿真模型承受0.2 MPa的径向载荷和变化缸内压力（最大38936N）时，疲劳寿命保持在3.94×108 h，安全系数为0.725。在敏感性为0.5时，疲劳寿命达到3.0×109 h，疲劳敏感系数为1.5时，可用寿命就只有5.0×108 h。该模型可较为准确的评估结合体的热应力、热应变以及热疲劳寿命，对TiO2-CNTs涂层的工程应用具有指导意义。

来源：2025年第21期

《热加工工艺》期刊编辑部

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