Effect of laser shock processing on fatigue crack growth of 6061-T6 aluminum alloy



Título del documento: Effect of laser shock processing on fatigue crack growth of 6061-T6 aluminum alloy
Revista: Revista mexicana de física
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000337274
ISSN: 0035-001X
Autors: 1
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Institucions: 1Centro de Ingeniería y Desarrollo Industrial, Querétaro. México
2Universidad Politécnica de Madrid, Departamento de Física Aplicada a la Ingeniería Industrial, Madrid. España
Any:
Període: May
Volum: 51
Número: 1
Paginació: 16-18
País: México
Idioma: Inglés
Tipo de documento: Conferencia o discurso
Enfoque: Experimental, aplicado
Resumen en español El proceso denominado impacto por l´aser (LSP, por sus siglas en ingl´es), o granallado por impacto l´aser, es una nueva t´ecnica para aumentar la resistencia de los metales. Este proceso induce un campo de esfuerzos residuales de compresi´on, que incrementa la vida previa a inicio de fractura bajo fatiga y reduce el rango de crecimiento de fractura por fatiga. En esta investigaci´on se usan espec´ımenes de aleaci´on de aluminio 6061-T6. Se utiliza una lente convergente para generar una energ´ıa de 1.2 J, con pulso l´aser de 8 ns, mediante un interruptor Q-Nd; L´aser YAG, operando a 10 Hz, los pulsos son enfocados a un di´ametro de 1.5 mm sobre espec´ımenes de aluminio sumergidos en agua. El efecto de la densidad del pulso en el campo residual de esfuerzos es evaluado. La distribuci´on residual de esfuerzos, como una funci´on de la profundidad, es determinada mediante la perforaci´on de un agujero. Se observa que entre m´as alta sea la densidad del pulso, m´as grande es el ´area con esfuerzos residuales de compresi´on. Se usan densidades de 900, 1350 y 2500 pulsos/cm con radiaci´on infraroja (1064 nm). Espec´ımenes compactos de tensi´on pre-fractutrados fueron sujetos al proceso LSP y despu´es probados bajo carga c´ıclica con R . El rango de crecimiento de fractura en fatiga, es determinado y el fecto de los par´ametros del proceso evaluado. El rango de crecimiento de fractura por fatiga, es comparado entre espec´ımenes con y sin proceso LSP
Resumen en inglés Laser shock processing (LSP) or laser shock peening is a new technique for strengthening metals. This process induces a compressive residual stress field which increases fatigue crack initiation life and reduces fatigue crack growth rate. Specimens of 6061-T6 aluminum alloy are used in this investigation. A convergent lens is used to deliver 1.2 J, 8 ns laser pulses by a Q-switch Nd:YAG laser, operating at 10 Hz. The pulses are focused to a diameter of 1.5mm onto a water-immersed type aluminum samples. The effect of pulse density in the residual stress field is evaluated. Residual stress distribution as a function of depth is assessed by the hole drilling method. It is observed that the higher the pulse density, the larger the area with compressive residual stress. Densities of 900, 1350 and 2500 pulses/cmwith infrared (1064 nm) radiation are used. Pre-cracked compact tension specimens were subjected to LSP process and then tested under cyclic loading with R . Fatigue crack growth rate is determined and the effect of LSP process parameters is evaluated. Fatigue crack growth rate is compared in specimens with and without LSP process
Disciplines Ingeniería
Paraules clau: Ingeniería de materiales,
Aleaciones de alumino,
Prueba de fatiga,
Impacto por láser,
Esfuerzo residual,
Propagación de grietas
Keyword: Engineering,
Materials engineering,
Aluminum alloys,
Fatigue test,
Laser impact,
Residual stress,
Crack propagation
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