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        研究了超声辅助砂带磨削Inconel 718表面的疲劳性能及失效机理。结果表明:与常规砂带磨削（CABG）相比，超声辅助磨带磨削（UAABG）可使表面疲劳性能提高14.3~74.8%。超声辅助砂带磨削在表面形成了均匀的晶粒塑性变形层，导致磨削表面力学性能出现梯度。磨削后试样的表层材料具有较强的变形适应性，而在次表面材料处形成界面效应。超声辅助砂带磨削表面的断续织构引起的应变平均化和晶粒塑性变形引起的界面效应导致疲劳裂纹出现在次表面。同时，在疲劳源附近出现塑性断裂特征。在此基础上，提出了一种新型抗疲劳磨削策略。

       论文创新点及主要图表

图1 (a) UAABG装置示意图；(b) UAABG加工现场

图2 磨削表面织构。(a) CABG表面；(b) CABG表面放大图；(c) UAABG表面；(d) UAABG表面放大图

图3 磨削试样的疲劳寿命

图4 CABG组磨削样品的疲劳源

图5 UAABG工艺磨削试样的疲劳源

图6 疲劳失效试样表面裂纹对比

图7 疲劳失效机理的对比

       论文以Inconel 718为研究对象，采用团队自主设计的超声辅助砂带磨头对疲劳试样进行磨削，然后采用三点弯曲疲劳试验装置对磨削表面的抗疲劳性能进行测试。探讨了超声辅助加工工艺和磨削参数对表面疲劳性能的影响。结合磨削试样的表面完整性、截面微观结构和疲劳断裂特征，揭示了超声辅助砂带磨削表面的疲劳失效机理，为超声辅助抗疲劳磨削的理论基础和工程应用奠定了基础。最后提出了“低进给速度+高线速速+超声辅助砂带磨削”的抗疲劳磨削技术。

       论文基本信息

         Shaochuan Li, Guijian Xiao, Xiaoqin Zhuo, Benqiang Chen, Zeyong Zhao, Yun Huang. Fatigue performance and failure mechanism of ultrasonic-assisted abrasive-belt-ground Inconel 718. International Journal of Fatigue, 2023, 168: 107406. https://doi.org/10.1016/j.ijfatigue.2022.107406.

       黄云，教授，重庆大学机械与运载工程学院博士生导师。国家镁合金材料工程中心副主任；全国金属切削机床标准化技术委员会磨床分会砂带磨削机床工作组组长；中国机械工程学会全国磨粒加工专委会副主任；重庆市材料表面精密加工及成套装备工程技术研究中心主任。获省部级奖励6项；在各级专业核心期刊上发表了100余篇文章，出版专著2本，填补了国内砂带磨削技术研究的空白。获国家专利60多项，其中发明专利40项；完成国家863项目、国家火炬计划、国家创新基金、国家自然科学基金、重庆市重点项目20多项；砂带磨床领域国家标准化委员会行业牵头人，开发新技术产品120项；高档数控产品(国内领先)7项。

       李少川，重庆大学机械与运载工程学院在读博士研究生，主要研究方向为抗疲劳加工、高性能表面砂带磨削、超声辅助磨削加工。发表学术论文6篇，申请发明专利2项。参与国家自然科学基金联合基金、国家科技重大专项两机专项等国家、省部级项目共3项。获得“重庆大学优秀研究生”、“重庆大学优秀毕业生”等荣誉称号。

       成果列表：

       [1] Shaochuan Li, Guijian Xiao, Xiaoqin Zhuo, Benqiang Chen, Zeyong Zhao, Yun Huang. Fatigue performance and failure mechanism of ultrasonic-assisted abrasive-belt-ground Inconel 718. International Journal of Fatigue, 2023, 168: 107406. https://doi.org/10.1016/j.ijfatigue.2022.107406.

       [2] Shaochuan Li, Guijian Xiao, Benqiang Chen, Xiaoqin Zhuo, Jiayu Xu, Yun Huang. Surface formation modeling and surface integrity research of normal ultrasonic assisted flexible abrasive belt grinding, Journal of Manufacturing Processes, 2022, 80: 232-246.

       [3] Shaochuan Li, Guijian Xiao, Benqiang Chen, Xiaoqin Zhuo, Zeyong Zhao, Yun Huang. Influence mechanism of abrasive belt wear on fatigue resistance of TC17 grinding surface, Engineering Failure Analysis,2022,141:106644.

       [4] Yun Huang, Shaochuan Li , Guijian Xiao, et al. Research on the Fatigue Failure Behavior of 1Cr17Ni2 Blades Ground by Abrasive Belt with Passivation treatment[J]. Engineering Failure Analysis, 2021,8,105670.

       [5] Huang Yun, Li Shaochuan , Xiao Guijian, Chen Benqiang, He Yi, Wang Wenxi, Zhou Kun. Experimental Study on the Effect of Surface Integrity on Fatigue Performance of Aero-Engine Blades[C]. ASME 2021 16th International Manufacturing Science and Engineering Conference, 2021.

       [6] 黄云,李少川,肖贵坚,陈本强,张友栋,贺毅,宋康康.航空发动机叶片材料及抗疲劳磨削技术现状[J].航空材料学报,2021,41(04):17-35.