TC18鈦合金是高強(qiáng)高韌α+β相鈦合金，該合金具有高強(qiáng)度、高塑性、淬透性好和可焊接等優(yōu)點。用TC18鈦合金來代替TC4或超高強(qiáng)度鋼可使飛機(jī)減重15%～20%，且可通過熱處理來獲得高強(qiáng)度高塑性與斷裂韌性的合理匹配，所以TC18鈦合金是一種理想的航空結(jié)構(gòu)材料，特別適用于制造大型鍛件，目前國外已經(jīng)將其用于制造起落架等飛機(jī)承力零件。

　　起落架是飛機(jī)的主承力構(gòu)件，采用高強(qiáng)度材料制造的起落架部件服役時受到高周疲勞的作用，容易發(fā)生疲勞失效。近年來，國內(nèi)外針對鈦合金承力構(gòu)件，開展了大量抗疲勞技術(shù)研究，其中大部分研究都針對鈦合金材料開展噴丸強(qiáng)化技術(shù)研究以提高疲勞性能。然而，對于經(jīng)過一定時間服役的航空鈦合金構(gòu)件，原先噴丸產(chǎn)生的強(qiáng)化效果隨著服役時間的延長而逐漸弱化，按照國外相關(guān)維修標(biāo)準(zhǔn)，需要進(jìn)行返廠噴丸，即再次噴丸(Re-shot-peening，RSP)。目前，再次噴丸已經(jīng)在航空工業(yè)，特別是航空發(fā)動機(jī)和起落架維修方面得到了少量應(yīng)用，但是對于鈦合金，國內(nèi)還沒有關(guān)于再次噴丸方法進(jìn)行過系統(tǒng)研究。而在國外，不少學(xué)者已經(jīng)針對再次噴丸這一工程問題展開了較系統(tǒng)的研究。國外文獻(xiàn)關(guān)于再次噴丸的研究主要集中在再次噴丸對疲勞性能影響方面，對于再次噴丸周期的選擇，涉及較少，而選擇合適的再次噴丸周期，對于實際維修工業(yè)具有現(xiàn)實的指導(dǎo)意義。因此，科研人員選擇了新型高強(qiáng)鈦合金結(jié)構(gòu)材料TC18，研究再次噴丸對于經(jīng)過預(yù)先噴丸的TC18鈦合金殘余應(yīng)力和室溫疲勞壽命的影響。

　　研究人員對材料先進(jìn)行初始的噴丸強(qiáng)化，以產(chǎn)生一定數(shù)值的表面殘余壓應(yīng)力作為基線，再進(jìn)行不同周次預(yù)先疲勞試驗，模擬實際服役情況，之后進(jìn)行再次噴丸，對比經(jīng)過不同再次噴丸周期的鈦合金TC18的表面殘余應(yīng)力和疲勞壽命，并解釋了再次噴丸周期對于殘余應(yīng)力場和總旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞壽命的影響。試驗結(jié)果表明：

　　(1)經(jīng)過預(yù)先噴丸的鈦合金TC18經(jīng)過一定時間疲勞實驗后，原先由噴丸產(chǎn)生的表面殘余壓應(yīng)力會發(fā)生松弛;進(jìn)行再次噴丸，可以恢復(fù)因疲勞松弛的表面殘余壓應(yīng)力。

　　(2)進(jìn)行一定周次預(yù)先疲勞實驗后進(jìn)行再次噴丸，可以修復(fù)疲勞損傷，有效地延長TC18鈦合金的總疲勞壽命。當(dāng)預(yù)先疲勞周次在105～106次，再次噴丸對TC18鈦合金疲勞增益效果最佳，總疲勞壽命比未進(jìn)行再次噴丸的試樣提高了75%。