本申請涉及結構強度及表面強化領域，特別是涉及一種應用于金屬材料的復合強化工藝方法。

背景技術：

1、金屬材料因具有優良的工藝與機械性能，被廣泛應用在建筑機械、汽車、工程機械、能源化工等行業。服役過程中會存在許多復雜工況，如循環載荷作用下，金屬構件極易發生失效。有研究表明疲勞是金屬構件的主要失效形式。現代工業中近80％的事故是由于金屬疲勞所造成的，一旦構件產生疲勞而未被及時發現或及時恢復將帶來不可逆轉的后果。

2、所以現在需要一種能夠提高金屬材料疲勞性能的應用于金屬材料的復合強化工藝方法，可以在實現金屬材料表面強化的同時極大提升表面完整性，對金屬材料表面強化工藝設計及優化提供巨大貢獻。

技術實現思路

1、本申請的目的是提供一種應用于金屬材料的復合強化工藝方法，可提高金屬材料疲勞性能，在實現金屬材料表面強化的同時極大提升表面完整性，對金屬材料表面強化工藝設計及優化提供巨大貢獻。

2、為實現上述目的，本申請提供了如下方案：

3、第一方面，本申請提供了一種應用于金屬材料的復合強化工藝方法，包括：

4、將金屬試樣設置在水域中，然后采用夾雜固體顆粒的射流強化工藝對金屬試樣進行射流強化；

5、對水域進行超聲振動，以帶動水域中的固體顆粒對射流強化后的金屬試樣表面進行拋光和強化。

6、可選地，所述將金屬試樣設置在水域中，然后采用夾雜固體顆粒的射流強化工藝對金屬試樣進行射流強化，具體包括：

7、將金屬試樣置于水射流機床工作臺上；所述水射流機床工作臺完全淹沒在水域中；

8、采用射流強化工藝對金屬試樣進行射流強化，同時采用噴嘴對水域中的固體顆粒進行混合。

9、可選地，所述對水域進行超聲振動，以帶動水域中的固體顆粒對射流強化后的金屬試樣表面進行拋光和強化，具體為：

10、開啟超聲沖擊槍對水域進行超聲振動，以帶動水域中的固體顆粒對射流強化后的金屬試樣表面進行拋光和強化。

11、可選地，所述超聲振動的頻率f范圍為5khz≤f≤20khz。

12、可選地，所述超聲振動的振幅a范圍為15μm≤a≤50μm。

13、可選地，所述射流強化工藝的射流壓力p范圍為20mpa≤p≤200mpa。

14、可選地，所述射流強化工藝的射流靶距w范圍為30dμm≤w≤75dμm，其中，d表示噴嘴的直徑。

15、可選地，所述噴嘴的直徑為0.33mm。

16、根據本申請提供的具體實施例，本申請具有以下技術效果：

17、本申請提供了一種應用于金屬材料的復合強化工藝方法，通過將射流沖擊和超聲振動沖擊結合，實現金屬材料的強化和拋光一體化，并且設置固體顆粒可以更好的進行拋光和強化，可提高金屬材料疲勞性能，在實現金屬材料表面強化的同時極大提升表面完整性，對金屬材料表面強化工藝設計及優化提供巨大貢獻。

技術特征：

1.一種應用于金屬材料的復合強化工藝方法，其特征在于，所述應用于金屬材料的復合強化工藝方法包括：

2.根據權利要求1所述的應用于金屬材料的復合強化工藝方法，其特征在于，將金屬試樣設置在水域中，然后采用夾雜固體顆粒的射流強化工藝對金屬試樣進行射流強化，具體包括：

3.根據權利要求1所述的應用于金屬材料的復合強化工藝方法，其特征在于，對水域進行超聲振動，以帶動水域中的固體顆粒對射流強化后的金屬試樣表面進行拋光和強化，具體為：

4.根據權利要求1所述的應用于金屬材料的復合強化工藝方法，其特征在于，所述超聲振動的頻率f范圍為5khz≤f≤20khz。

5.根據權利要求1所述的應用于金屬材料的復合強化工藝方法，其特征在于，所述超聲振動的振幅a范圍為15μm≤a≤50μm。

6.根據權利要求1所述的應用于金屬材料的復合強化工藝方法，其特征在于，所述射流強化工藝的射流壓力p范圍為20mpa≤p≤200mpa。

7.根據權利要求2所述的應用于金屬材料的復合強化工藝方法，其特征在于，所述射流強化工藝的射流靶距w范圍為30dμm≤w≤75dμm，其中，d表示噴嘴的直徑。

8.根據權利要求2所述的應用于金屬材料的復合強化工藝方法，其特征在于，所述噴嘴的直徑為0.33mm。

技術總結
本申請公開了一種應用于金屬材料的復合強化工藝方法，涉及結構強度及表面強化領域，該方法包括：將金屬試樣設置在水域中，然后采用夾雜固體顆粒的射流強化工藝對金屬試樣進行射流強化；對水域進行超聲振動，以帶動水域中的固體顆粒對射流強化后的金屬試樣表面進行拋光和強化，本申請可提高金屬材料疲勞性能，在實現金屬材料表面強化的同時極大提升表面完整性，對金屬材料表面強化工藝設計及優化提供巨大貢獻。

技術研發人員：張平,高業然,岳修杰,王雪兆,王順祥,林臻勇,張宋挺,江曉敏
受保護的技術使用者：廣東海洋大學
技術研發日：
技術公布日：2025/4/24