高壓連續(xù)射流沖擊強(qiáng)化Al6063?T832的試驗(yàn)研究

郝志敏，賀占蜀

（1.新鄉(xiāng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 新鄉(xiāng) 453000；2.鄭州大學(xué)機(jī)械與動力工程學(xué)院，河南 鄭州 450001）

1 引言

高壓連續(xù)射流沖擊強(qiáng)化是20 世紀(jì)80 年代提出的一項(xiàng)表面強(qiáng)化技術(shù)[1?2]，它將攜帶巨大能量的水射流集中噴射到零件表面上，使沖擊區(qū)表層材料在再結(jié)晶溫度下產(chǎn)生塑性變形，從而獲得一定厚度的殘余壓應(yīng)力層與冷作硬化層，進(jìn)而提高零件的疲勞性能。高壓連續(xù)射流不僅具有綠色環(huán)保、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，還可以精確控制射流壓力、入射角度以及噴射位置，具有可控性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)[3]，因此國內(nèi)外學(xué)者紛紛開展高壓連續(xù)射流沖擊強(qiáng)化的試驗(yàn)研究。

文獻(xiàn)[4?5]對AISI 316進(jìn)行高壓連續(xù)射流沖擊強(qiáng)化試驗(yàn)。Soya ma發(fā)現(xiàn)沖擊強(qiáng)化后AISI 316表面硬度從168HV提高到192HV，殘余壓應(yīng)力從?11MPa 增大到?65MPa，試樣的彎曲疲勞強(qiáng)度從279MPa提高到296MPa。Barriuso發(fā)現(xiàn)沖擊強(qiáng)化后AISI 316表面產(chǎn)生（70～100）μm深的塑性變形層和100μm深的加工硬化層，表面硬度從210HV提高到300HV。文獻(xiàn)[6]對6061鋁合金進(jìn)行高壓連續(xù)射流沖擊強(qiáng)化試驗(yàn)，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)殘余壓應(yīng)力的大小隨著射流壓力、沖擊次數(shù)的增加而增大，殘余壓應(yīng)力的層深隨著射流直徑的增加而增大。并指出，殘余壓應(yīng)力是水錘壓力作用的結(jié)果。只有當(dāng)水錘壓力引起的靶材應(yīng)力大于材料屈服強(qiáng)度時，塑性變形才會發(fā)生，靶材才會產(chǎn)生殘余應(yīng)力。文獻(xiàn)[7]對滲碳鋼18CrNiMo7?6進(jìn)行高壓連續(xù)射流沖擊強(qiáng)化試驗(yàn)，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)經(jīng)過450MPa射流壓力沖擊強(qiáng)化后，最大殘余壓應(yīng)力可達(dá)?1000MPa，疲勞強(qiáng)度提高了6%。文獻(xiàn)[8]對2All鋁合金和45鋼進(jìn)行高壓連續(xù)射流沖擊強(qiáng)化試驗(yàn)，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)高壓連續(xù)射流沖擊強(qiáng)化可以提高2A11鋁合金和45鋼的殘余壓應(yīng)力、表面硬度和疲勞壽命，其中表面殘余壓應(yīng)力隨著射流壓力的增加而增大，而且強(qiáng)化后2A11鋁合金與45鋼的疲勞壽命比強(qiáng)化前分別提高了1.74倍和2.67倍。文獻(xiàn)[9]對滲碳鋼20CrMnTi鋼進(jìn)行高壓連續(xù)射流沖擊強(qiáng)化試驗(yàn)，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)高壓連續(xù)射流沖擊強(qiáng)化能夠在20CrMnTi鋼表面引入殘余壓應(yīng)力，并提高其表面硬度。

然而，在引入殘余壓應(yīng)力且提高表面硬度的同時，高壓連續(xù)射流還會對靶材表面產(chǎn)生一定的沖蝕，導(dǎo)致靶材表面粗糙度增大，進(jìn)而降低零件疲勞性能。因此有必要尋找最優(yōu)的射流工藝參數(shù)，既要盡可能獲得較大的殘余應(yīng)力與較高的表面硬度，還要盡可能不過于增大表面粗糙度。然而經(jīng)過檢索發(fā)現(xiàn)，較少文獻(xiàn)同時兼顧殘余應(yīng)力、表面硬度、表面粗糙度三個指標(biāo)進(jìn)行高壓連續(xù)射流沖擊強(qiáng)化研究，并據(jù)此尋找最優(yōu)的射流工藝參數(shù)。文獻(xiàn)[10?13]在4篇論文分別針對AISI 304、碳鋼1045、鋁合金5005三種材料進(jìn)行高壓連續(xù)射流沖擊強(qiáng)化試驗(yàn)，并分散研究了射流壓力、射流移動速度、沖擊次數(shù)對殘余應(yīng)力、表面硬度、表面粗糙度的影響規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過高壓連續(xù)射流沖擊強(qiáng)化后，靶材表面產(chǎn)生了較大的殘余壓應(yīng)力，顯微硬度也得到顯著提高，其中殘余壓應(yīng)力隨著沖擊次數(shù)的增加而增大，表面硬度隨著射流壓力與沖擊次數(shù)的增加而提高。伴隨著而來也發(fā)生了嚴(yán)重沖蝕，表面粗糙度隨著射流壓力與沖擊次數(shù)的增加而增大，隨著射流移動速度的增加而減小。而且通過彎曲疲勞試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，2次沖擊能夠提高強(qiáng)化后試樣的疲勞強(qiáng)度，而4次與6次沖擊因?yàn)闆_蝕造成疲勞缺陷，其疲勞強(qiáng)度甚至小于強(qiáng)化前。然而上述4篇論文中分別針對3種不同的金屬材料各自只調(diào)整一部分射流工藝參數(shù)，并未固定針對一種材料調(diào)整盡可能多的射流工藝參數(shù)，也沒有同時兼顧殘余應(yīng)力、表面硬度、表面粗糙度三個指標(biāo)尋找最優(yōu)的射流工藝參數(shù)。

因此，以Al6063?T832鋁合金為對象，進(jìn)行高壓連續(xù)射流沖擊強(qiáng)化試驗(yàn)，并基于連續(xù)射流結(jié)構(gòu)形態(tài)與沖擊壓力，采用單因素實(shí)驗(yàn)法逐項(xiàng)研究射流壓力P、射流移動速度vf、沖擊次數(shù)n對殘余應(yīng)力、表面硬度、表面粗糙度三個指標(biāo)的影響規(guī)律，并同時兼顧這三個指標(biāo)尋找最優(yōu)的射流工藝參數(shù)。

2 連續(xù)射流結(jié)構(gòu)形態(tài)與沖擊壓力

連續(xù)射流結(jié)構(gòu)形態(tài)，如圖1所示。水射流進(jìn)入空氣中后，射流會把周圍靜止的氣體卷吸到射流中，使得射流斷面不斷擴(kuò)大。其中，沿射流沖擊方向可分為2個區(qū)域：初始段和基本段，其中初始段又可分為緊密段和核心段。在緊密段射流尚未發(fā)散，在截面上任意一點(diǎn)射流速度保持噴嘴出口速度v0不變；在核心段水流開始部分發(fā)散，在內(nèi)邊界的內(nèi)部射流速度依然保持噴嘴出口速度v0不變，而內(nèi)邊界與外邊界之間的區(qū)域射流速度開始降低；當(dāng)所有區(qū)域的射流速度都小于噴嘴出口速度v0時，便進(jìn)入了基本段，在基本段內(nèi)射流由緊密狀態(tài)破碎為大塊的水團(tuán)，最終完全變?yōu)樗巍Ｔ谝陨蠀^(qū)域中，緊密段因緊靠噴嘴射流尚未發(fā)散，能量束最為集中，利于沖擊強(qiáng)化，所以將靶材放置在緊密段進(jìn)行沖擊強(qiáng)化。

圖1 連續(xù)射流結(jié)構(gòu)形態(tài)圖Fig.1 Structural Morphology of Continuous Water Jet

其中，初始段長度xc為：

式中：dn—噴嘴直徑，在這里dn=0.3mm，經(jīng)計(jì)算初始段長度xc=（19.5～40.5）mm，而試驗(yàn)中靶距設(shè)為3mm，遠(yuǎn)小于初始段長度，因此認(rèn)為此時射流處在緊密段，射流尚未發(fā)散，即射流直徑d等于噴嘴出口直徑dn，速度也沒有衰減，即截面上各點(diǎn)的射流速度v都等于v0。計(jì)算可得射流速度v為：

式中：P—射流壓力。

當(dāng)連續(xù)射流沿垂直方向沖擊靶材時，由液體沖擊理論可知，沖擊區(qū)域內(nèi)的沖擊壓力將經(jīng)歷兩個階段：水錘壓力階段和滯止壓力階段，如圖2、圖3所示。

圖2 連續(xù)射流沖擊靶材示意圖Fig.2 Schematic Diagram of Continuous Water Jet Peening on Target

圖3 連續(xù)射流沖擊靶材時沖擊壓力變化示意圖Fig.3 Pressure Variation of Continuous Water Jet Peening on Target

在水錘壓力階段，射流以一種可壓縮的方式撞擊到硬質(zhì)靶材上，由于接觸時間極短，射流尚未擴(kuò)散，靶材表面沖擊區(qū)域?qū)⑺查g產(chǎn)生較大的沖擊壓力，也就是水錘壓力Pc，并使靶材內(nèi)部瞬間產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力。水錘壓力Pc可表示為：

經(jīng)過短暫的水錘壓力階段之后，射流開始沿靶材表面向四周擴(kuò)散，沖擊壓力也很快降低轉(zhuǎn)變?yōu)闇箟毫s并保持穩(wěn)定，此時便進(jìn)入滯止壓力階段。

在滯止壓力階段，靶材表面各處的沖擊壓力分布并不一樣，距離靶材沖擊中心點(diǎn)越遠(yuǎn)，所受的沖擊壓力越小，直至為0。此時靶材表面任意一點(diǎn)的沖擊壓力Ps為：

式中：Q—射流的體積流量。

通過式（9）計(jì)算可得R∕r=2.58，即沖擊壓力的作用半徑大約是射流半徑的2.58倍。

3 試驗(yàn)材料與方法

試驗(yàn)選用Al6063?T832鋁合金作為試驗(yàn)材料，其材料參數(shù)，如表1 所示。試樣大小為（40×20×8）mm3，試驗(yàn)前用600∕800∕1000∕1200∕1500金相砂紙對試樣進(jìn)行逐級打磨，以消除表面加工痕跡，然后經(jīng)超聲波清洗后，將試樣放置到HEAD2040BA水刀下方進(jìn)行沖擊強(qiáng)化，如圖4所示。其中射流直徑d為寶石噴嘴直徑0.3mm，射流入射角度設(shè)置為90°，靶距設(shè)置為3mm，射流壓力P在（40～70）MPa范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，射流移動速度vf在（500～2000）mm∕min范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，沖擊次數(shù)n設(shè)置為（1～4）次。

圖4 高壓連續(xù)射流沖擊強(qiáng)化試驗(yàn)及強(qiáng)化后試樣Fig.4 High Pressure Continuous Water Jet Peening Experiment and the Strengthened Sample

表1 Al6063-T832鋁合金材料參數(shù)Tab.1 Parameters of Al6063-T832 Aluminum Alloy

強(qiáng)化前與強(qiáng)化后的試樣，采用XSTRESS3000 X?射線殘余應(yīng)力分析儀剝層檢測試樣沿深度方向的殘余應(yīng)力；并采用HV?1000型顯微硬度儀測量硬度，施加的試驗(yàn)力為1N，試驗(yàn)力施加方法為自動加卸試驗(yàn)力，試驗(yàn)力保持時間為10s，每個面測4個點(diǎn)的HV0.1，將其平均值作為該面的硬度；并采用NPFLEX三維形貌測量系統(tǒng)測量試樣的表面粗糙度Ra。經(jīng)測量，強(qiáng)化前試樣的表面硬度為94 HV0.1，表面粗糙度Ra為0.341μm。

4 結(jié)果與討論

基于上述的連續(xù)射流沖擊壓力的變化，下面采用單因素實(shí)驗(yàn)法，逐項(xiàng)研究射流壓力P、射流移動速度vf和沖擊次數(shù)n對殘余應(yīng)力、表面硬度和表面粗糙度Ra三個指標(biāo)的影響。

4.1 射流壓力P的影響

不同射流壓力P時靶材沿深度方向的殘余應(yīng)力，如圖5 所示。由圖可知，隨著深度的增加，殘余壓應(yīng)力的數(shù)值先是由表面殘余壓應(yīng)力起逐漸增大，在某一深度處達(dá)到最大殘余壓應(yīng)力；然后逐漸減小，并在一定深度處變?yōu)?，此深度便是殘余壓應(yīng)力層深；而后從0轉(zhuǎn)變成殘余拉應(yīng)力，其數(shù)值也是先增大后減小，最后趨近于0。由于強(qiáng)化前試樣經(jīng)過金相砂紙打磨，所以原始試樣也存在一定殘余壓應(yīng)力。

圖5 不同射流壓力P時靶材沿深度方向的殘余應(yīng)力（vf=2000mm∕min、n=1）Fig.5 Residual Stress of Target along Depth Direction Under Different?Water Jet Pressure P（vf=2000mm∕min、n=1）

當(dāng)射流壓力P從40MPa增至60MPa，表面殘余壓應(yīng)力、最大殘余壓應(yīng)力、殘余壓應(yīng)力層深都隨著射流壓力的增加而增大，其中表面殘余壓應(yīng)力從?130MPa增大到?157MPa，最大殘余壓應(yīng)力從?130MPa 增大到?174MPa，殘余壓應(yīng)力層深從200μm 增大到292μm。這是因?yàn)殡S著射流壓力增加，水錘壓力將增大，這導(dǎo)致沖擊區(qū)域的彈塑性變形增大，進(jìn)而導(dǎo)致殘余壓應(yīng)力的大小與層深也隨之增大。但當(dāng)射流壓力繼續(xù)增至70MPa時，表面殘余壓應(yīng)力、最大殘余壓應(yīng)力、殘余壓應(yīng)力層深反而有所減小。這是因?yàn)樯淞鲏毫υ鲋?0MPa時靶材表面發(fā)生了嚴(yán)重沖蝕，近表層的殘余壓應(yīng)力層被沖蝕掉了。

經(jīng)過高壓連續(xù)射流沖擊強(qiáng)化后，不僅殘余壓應(yīng)力得以增加，表面硬度也得以提高，如圖6所示。由圖可知，當(dāng)射流壓力P從40MPa增大到60MPa時，由于加工硬化的作用，靶材表面硬度從98.5HV0.1逐漸提高到107.5HV0.1。與強(qiáng)化前原始試樣的表面硬度94HV0.1相比，經(jīng)60MPa射流壓力沖擊強(qiáng)化后的表面硬度提高了14.4%。同樣，當(dāng)射流壓力繼續(xù)增至70MPa時，由于發(fā)生了嚴(yán)重沖蝕，表面硬度沒有進(jìn)一步增大。

圖6 不同射流壓力P時靶材表面硬度（vf=2000mm∕min、n=1）Fig.6 Target Surface Hardness Under Different Water Jet Pressure P（vf=2000mm∕min、n=1）

由于受到?jīng)_蝕作用，經(jīng)高壓連續(xù)射流沖擊強(qiáng)化后靶材的表面粗糙度將大于強(qiáng)化前原始試樣的表面粗糙度Ra（0.341μm）。由圖7可知，靶材的表面粗糙度隨著射流壓力的增加而增大，這是因?yàn)橐环矫嫠N壓力將增大，促進(jìn)了微裂紋的萌生；另一方面滯止壓力也將增大，加速了水滲入微裂紋后的擴(kuò)展，這兩方面都將加劇靶材表面沖蝕破壞的程度[12]。當(dāng)射流壓力P從40 MPa增至60MPa，表面粗糙度Ra從0.372μm逐漸增大到0.505μm。而當(dāng)射流壓力P繼續(xù)增至70 MPa，表面粗糙度Ra急劇增大到0.871μm，與強(qiáng)化前的原始試樣相比增大了155%，這說明靶材表面發(fā)生了嚴(yán)重沖蝕，與圖5中殘余應(yīng)力的變化相呼應(yīng)。

圖7 不同射流壓力P時靶材表面粗糙度Ra（vf=2000mm∕min、n=1）Fig.7 Target Surface Roughness Ra Under Different Water Jet Pressure P（vf=2000mm∕min、n=1）

綜上所述，增加射流壓力，將同時增大水錘壓力與滯止壓力的大小，因此射流壓力過小不利于獲取較大的殘余壓應(yīng)力與表面硬度，而射流壓力過大會導(dǎo)致表面粗糙度增大，甚至還將沖蝕掉一定深度的殘余壓應(yīng)力層。綜合考慮認(rèn)為，本試驗(yàn)中最優(yōu)的射流壓力P為40MPa。

4.2 射流移動速度vf的影響

不同射流移動速度vf時靶材沿深度方向的殘余應(yīng)力，如圖8所示。由圖可知，幾條殘余應(yīng)力曲線基本重合，說明殘余應(yīng)力并不隨著射流移動速度而改變。這是因?yàn)楦淖兩淞饕苿铀俣?，只是改變了滯止壓力的作用時間，而決定靶材殘余應(yīng)力的水錘壓力的大小與作用時間都不發(fā)生變化[6]。

圖8 不同射流移動速度vf時靶材沿深度方向的殘余應(yīng)力（P=40MPa、n=1）Fig.8 Residual Stress of Target Along Depth Direction Under Different Jet Traverse Velocity vf（P=40MPa、n=1）

不同射流移動速度vf時靶材的表面硬度，如圖9所示。同樣因?yàn)樯淞饕苿铀俣炔桓淖兯N壓力的大小與作用時間，靶材表面產(chǎn)生的塑性變形也不發(fā)生改變，因此硬度基本不隨著射流移動速度而變化。不過與強(qiáng)化前原始試樣相比，強(qiáng)化后靶材表面硬度依然提高了6.4%左右。

圖9 不同射流移動速度vf時靶材表面硬度（P=40MPa、n=1）Fig.9 Target Surface Hardness Under Different Jet Traverse Velocity vf（P=40MPa、n=1）

不同射流移動速度vf時靶材的表面粗糙度Ra，如圖10所示。由圖可知，表面粗糙度Ra隨著射流移動速度的減小而增大。這是因?yàn)椋瑴p小射流移動速度將延長滯止壓力的作用時間，也將延長水滲入微裂紋后的擴(kuò)展時間，最終將加劇靶材表面沖蝕破壞的程度。當(dāng)射流移動速度vf從2000mm∕min減至1000mm∕min，表面粗糙度Ra從0.372μm逐漸增大到0.447μm。當(dāng)射流壓力P繼續(xù)減至500mm∕min，表面粗糙度Ra急劇增大到0.570μm，與強(qiáng)化之前的原始試樣相比增大了67%，說明此時靶材表面發(fā)生了嚴(yán)重沖蝕。

圖10 不同射流移動速度vf時靶材表面粗糙度Ra（P=40MPa、n=1）Fig.10 Target Surface Roughness Ra Under Different Jet Traverse Velocity vf（P=40MPa、n=1）

綜上所述，射流移動速度不改變水錘壓力的大小與作用時間，因此基本不影響殘余應(yīng)力與表面硬度。而增加射流移動速度，因縮短滯止壓力的作用時間，將減小靶材的表面粗糙度，因此應(yīng)選擇盡可能大的射流移動速度，因此本試驗(yàn)中最優(yōu)的射流移動速度vf為2000mm∕min。

4.3 沖擊次數(shù)n的影響

不同沖擊次數(shù)n時靶材沿深度方向的殘余應(yīng)力，如圖11所示。由圖可知，隨著沖擊次數(shù)的增加，殘余應(yīng)力曲線逐漸下移，表面殘余壓應(yīng)力、最大殘余壓應(yīng)力、殘余壓應(yīng)力層深都隨著沖擊次數(shù)n的增加而增大。這是因?yàn)樗N壓力作用時間較短，只沖擊1次難以使靶材發(fā)生充分的塑性變形，而多次沖擊相當(dāng)于延長了水錘壓力的作用時間，促使了靶材發(fā)生更為充分的塑性變形。當(dāng)沖擊次數(shù)從1次增至4次時，表面殘余壓應(yīng)力從?130MPa 增大到?162MPa，最大殘余壓應(yīng)力從?130MPa增大到?172MPa，殘余壓應(yīng)力層深從200μm 增大到300μm。不過，因?yàn)樗苄宰冃蔚某潭炔⒎请S著水錘壓力作用時間的延長而線性增大，而是呈現(xiàn)逐漸減緩的趨勢，所以表面殘余壓應(yīng)力、最大殘余壓應(yīng)力、殘余壓應(yīng)力層深的增幅自然也隨著沖擊次數(shù)n的增加而逐漸減小。

圖11 不同沖擊次數(shù)n時靶材沿深度方向的殘余應(yīng)力（P=40MPa、vf=2000mm∕min）Fig.11 Residual Stress of Target Along Depth Direction Under Different Number of Water Jet Pass n（P=40MPa、vf=2000mm∕min）

不同沖擊次數(shù)n時靶材的表面硬度，如圖12所示。由圖可知，隨著沖擊次數(shù)n的增加，同樣因?yàn)樗N壓力作用時間的延長而發(fā)生更為充分的塑性變形，靶材表面硬度也將增大。當(dāng)沖擊次數(shù)n從1 次增至4 次，靶材表面硬度從98.5HV0.1緩慢提高到103.5HV0.1。與強(qiáng)化前原始試樣的表面硬度94HV0.1相比，沖擊4次后表面硬度提高了10%。

圖12 不同沖擊次數(shù)n時靶材表面硬度（P=40MPa、vf=2000mm∕min）Fig.12 Target Surface Hardness Under Different Number of Water Jet Pass n（P=40 MPa、vf=2000mm∕min）

不同沖擊次數(shù)n時靶材的表面粗糙度Ra，如圖13所示。由圖可知，隨著沖擊次數(shù)n的增加，表面粗糙度Ra也將逐漸增大。這是因?yàn)?，增加沖擊次數(shù)相當(dāng)于延長了水錘壓力與滯止壓力的作用時間，既促進(jìn)了微裂紋的萌生，又延長了水滲入微裂紋后的擴(kuò)展時間，這都將加劇靶材表面沖蝕破壞的程度。當(dāng)沖擊次數(shù)從1次增至4次時，表面粗糙度Ra從0.372μm 逐漸增大到0.523μm。沖擊4次時靶材的表面粗糙度Ra比強(qiáng)化前原始試樣增大了53%，說明此時靶材表面發(fā)生了嚴(yán)重沖蝕。

圖13 不同沖擊次數(shù)n時靶材表面粗糙度Ra（P=40MPa、vf=2000mm∕min）Fig.13 Target Surface Roughness Ra Under Different Number of Water Jet Pass n（P=40MPa、vf=2000mm∕min）

綜上所述，增加沖擊次數(shù)，相當(dāng)于延長了水錘壓力與滯止壓力的作用時間，因此沖擊次數(shù)過少不利于獲取較大的殘余壓應(yīng)力與表面硬度，而沖擊次數(shù)過多會導(dǎo)致表面粗糙度增大。綜合考慮認(rèn)為，本試驗(yàn)中最優(yōu)的沖擊次數(shù)n為2次，與文獻(xiàn)[11]吻合。

5 結(jié)論

對Al6063?T832鋁合金進(jìn)行高壓連續(xù)射流沖擊強(qiáng)化試驗(yàn)，并基于連續(xù)射流結(jié)構(gòu)形態(tài)與沖擊壓力，采用單因素實(shí)驗(yàn)法逐項(xiàng)研究射流壓力P、射流移動速度vf和沖擊次數(shù)n對殘余應(yīng)力、表面硬度和表面粗糙度三個指標(biāo)的影響，結(jié)論如下：

（1）靶材的殘余應(yīng)力與硬度決定于水錘壓力的大小與作用時間，而與滯止壓力無關(guān)。靶材的表面粗糙度同時受到水錘壓力與滯止壓力的大小與作用時間的影響。（2）當(dāng)射流壓力P從40MPa增至60MPa時殘余壓應(yīng)力隨著射流壓力的增加而增大，當(dāng)射流壓力繼續(xù)增至70MPa時殘余壓應(yīng)力反而有所減小，殘余壓應(yīng)力隨著沖擊次數(shù)n的增加而增大，不隨射流移動速度vf而變化。表面硬度隨著射流壓力、沖擊次數(shù)的增加而增大，不隨射流移動速度而變化。表面粗糙度隨著射流壓力、沖擊次數(shù)的增加而增大，隨著射流移動速度的增加而減小。（3）綜合考慮殘余應(yīng)力、表面硬度、表面粗糙度三個指標(biāo)，本試驗(yàn)中最優(yōu)的射流工藝參數(shù)為：射流壓力P=40MPa、射流移動速度vf=2000 mm∕min、沖擊次數(shù)n=2。該組合參數(shù)下，Al6063?T832 鋁合金試樣的表面殘余壓應(yīng)力為?148MPa，最大殘余壓應(yīng)力為?151MPa，殘余壓應(yīng)力層深為260μm；表面硬度為99.25HV0.1，提高了5.6%；表面粗糙度Ra為0.402μm，僅增大0.061μm。