国内外航空喷丸技术与装备发展_张炜
国产航空发动机打破法国技术封锁——豪克能技术应用获突破
企业巡礼国产航空发动机打破法国技术封锁——豪克能技术应用获突破据报道，山东某机电科技有限公司与中国工程院院士赵振业共同合作研 发，通过采用该公司豪克能技术加工最 新研发的国产航空发动机轴承，经技术 检测证明其疲劳寿命达到了德国FAG 航空轴承的22倍。
FAG 隶属德国舍弗勒集团，为世界航空发动机轴承的顶级制造商。
该项报道立即引起了军事观察家的强烈兴趣。
豪克能技术是一种什么技术？它是不是真的有这么神奇的功效呢？能否应用于其它的国防科技领域呢？本文根据国内外公开资料对所谓的豪克能技术做一浅析。
从公开资料分析推断，豪克能实际上是一种超声表面强化技术，它将超声波振动引入到表面强化工艺中，实现了超声加工技术和传统表面强化技术的优势互补，大幅提高了表面加工的生产效率。
超声表面强化技术在国际上也是一种新技术。
据国外资料称，法国于1996年开 始超声喷丸技术的研究，1999年首次展示了超声波喷丸强化设备，并于同年在该国的航空航天及原子能工业得到应 用，但该技术对我国技术封锁。
该公司 称，豪克能技术将金属工件的表面粗糙 度比传统的车削、铳削等金切加工方式 提高了 3个技术等级，可达Ra0.2以下，中国军转民18匸企业巡礼E auMjnnwsl%外表面可达光面；同时工件表面显微硬度提咼20%以上；己看不见工件的表面刀纹、应力集中等缺陷；工件的耐腐蚀性提高40%以上，耐磨性提高50%以上。
该公司称，豪克能技术及设备己广泛地应用于航空航天的许多领域，比如国家航天探月工程，卫星制造，飞机、发动机关键部件制造等。
航空发动机上焊接构件的残余应力控制是非常严格的，在业内有不能让飞机带应力上天的说法。
沈阳某航空发动机公司经过十几个月的各项性能试验证明：豪克能消除焊接应力设备完全达到对航空发动机焊接构件消除残余应力的要求，并可以应用到发动机的生产和维修中。
某型涡扇发动机机匣经豪克能技术加工后，不仅提高了该工件的表面粗糙度，减小了应力集中点，而且重点是消除了关键部位的拉应力并预置几百兆帕的压应力，使其疲劳寿命大大延长，满足了长寿命使用的要求。
喷丸成形技术及未来发展与思考
发展趋势
大中型运输机机翼整体壁板是 喷丸成形主要对象之一。随着复合 材料机翼飞机——波音７８７梦幻飞 机２００９年的成功首飞，规格相当的 另一款复合材料机翼飞机——空客 Ａ３５０紧随其后正在紧锣密鼓地研 制，一时间金属机翼已经过时的观 点盛行。然而，２００９年９月，复合材 料制造技术水平国际一流、独家承 制波音７８７复合材料机翼等重要复 合材料零部件、并于２００６年４月将 首架波音７８７复合材料机翼交付美 国波音公司的日本，将其正在研发 的Ｍ ＲＪ７０／９０支线飞机复合材料机翼 改回金属机翼——铝合金机翼，其目
不负时代，不辱使命。几乎与空 客Ａ３８０飞机外翼下翼面整体壁板 预应力喷丸成形同步，国内成功实现
图７ ＡＲＪ２１飞机机翼下中壁板零件
了超临界机翼整体壁板预应力喷丸 成形技术的一系列重大突破，形成多 项专有技术和ＡＲＪ２１飞机超临界机 翼整体壁板预应力喷丸成形批产能 力。中国因此成为世界上少数几个 掌握大型超临界机翼整体壁板数控 预应力喷丸成形技术的国家，技术水 平达到同类技术的世界先进水平。
预应力喷丸成形
预应力喷丸成形，是指在喷丸成 形前，借助预应力夹具等，预先在板 坯上施加变形力，形成弹性应变，然 后对其进行成形的一种喷丸成形方 法。在以直纹外型面为主的厚蒙皮 与整体壁板逐渐淡出，而具有复杂双 曲外型面的厚蒙皮与无筋或带筋整 体壁板逐步成为应用主流的情况下， 预应力在喷丸成形中的作用日益突 出。
（１）喷丸成形对象及设备大型 化，如大型复杂外型整体壁板、大型 整体结构等喷丸成形，它们需要大型 喷丸成形设备及相应喷丸成形技术。
2024年喷丸市场发展现状
2024年喷丸市场发展现状引言喷丸技术作为一种表面处理技术，已经广泛应用于各个行业。
随着工业化进程的加快和市场需求的增长，喷丸市场得到了快速的发展。
本文将对喷丸市场的发展现状进行分析和总结。
喷丸技术概述喷丸技术是一种通过喷射高速喷丸剂（例如磨料、砂子等）对物体表面进行冲击，以达到表面清洁、去除污染、增强粘附能力等目的的一种工艺。
喷丸技术可分为压力喷丸和离心喷丸两种形式。
喷丸市场的应用领域汽车制造业喷丸技术在汽车制造业中的应用非常广泛。
首先，喷丸技术可以用于汽车零部件的表面处理，如发动机缸盖、汽缸套等。
其次，喷丸技术还可以用于汽车钣金件的表面处理，提高涂装的附着力和耐腐蚀性。
航空航天业在航空航天业中，喷丸技术主要用于航空发动机和飞机零部件的表面处理。
航空发动机的高温和高速运转要求其零部件表面具有一定的强度和耐磨性，而喷丸技术可以提供这种功能。
此外，喷丸技术还可以用于航空航天设备的修复和翻新。
钢结构建筑在钢结构建筑领域，喷丸技术主要用于钢结构的防腐蚀处理。
钢结构建筑容易受到氧化和腐蚀的影响，而喷丸技术可以去除表面的氧化层和杂质，然后施加一层防腐蚀涂料，从而延长钢结构的使用寿命。
其他领域此外，喷丸技术还在许多其他领域得到应用，如机械制造、船舶制造、管道清洗等。
随着技术的发展和创新，喷丸技术在更多领域的应用将会被探索和发展。
喷丸市场的发展趋势技术创新随着喷丸技术的发展，技术创新成为喷丸市场的重要驱动力。
例如，高压液体喷射技术、激光喷射技术等新兴技术的出现，不仅提升了喷丸效果，而且增加了操作的便捷性和灵活性。
环保要求在当前环保意识不断提高的背景下，喷丸技术的环境友好性越来越受到关注。
喷丸市场将向着低能耗、低污染的方向发展，推动环保型喷丸设备的研发和应用。
自动化程度提高随着自动化技术的发展和应用，喷丸市场正向着更高的自动化程度迈进。
自动化喷丸设备的出现减少了人工操作，提高了生产效率和工作安全性，降低了成本。
先进喷丸成形技术及其应用与发展
第13卷第3期2006年6月塑性工程学报JOURNAL OF PLAST ICITY ENGINEERINGVol 113 No 13Jun 1 2006先进喷丸成形技术及其应用与发展(北京航空制造工程研究所,北京 100024)曾元松 黄 遐 李志强摘 要:介绍了包括预应力喷丸成形技术、数字化喷丸成形技术、双面喷丸成形技术、激光喷丸成形技术、超声喷丸成形技术和高压水喷丸成形技术等新型喷丸技术,并对这些喷丸技术的基本原理、研究和应用现状以及发展趋势进行了分析,对我国开展喷丸成形技术的研究和开发具有指导意义。
关键词:喷丸成形技术;整体壁板;预应力喷丸;数字化喷丸;激光喷丸;超声喷丸;高压水喷丸中图分类号:V26117 文献标识码:A 文章编号:1007-2012(2006)03-0023-07曾元松 E -mail:yszengnantes@yahoo 1com作者简介:曾元松,男,1972年生,博士,研究员,工学博士,主要从事整体壁板成形与强化技术、管件成形技术、钣金零件数字化制造技术等应用基础研究和航空重点型号工程的技术攻关工作收稿日期:2005-08-09;修订日期:2005-12-20引 言喷丸成形技术是利用高速弹丸流撞击金属板材的表面,使受撞击的表面及其下层金属材料产生塑性变形而延伸(如图1所示),从而逐步使板材发生向受喷面凸起的弯曲变形而达到所需外形的一种成形方法[1]。
图1 喷丸成形原理图F ig 11 T he pr inciple of shot peen fo rming喷丸成形技术的优点主要有:1)工艺装备简单,不需要成形模具,因此零件制造成本低,对零件尺寸大小的适应性强;2)由于喷丸成形后,沿零件厚度方向在上、下两个表面均形成残余压应力(如图2所示),因此在零件成形的同时,还可以改善零件的抗疲劳性能;3)既可以成形单曲率零件,也可以成形复杂双曲率零件。
由于喷丸成形技术具有上述优点,因此自20世纪40年代初期,美国Lockheed 航空公司的工程师图2 喷丸引起的残余应力分布Fig 12 T he r esidual str ess distributio ngenerated by sho t peeningJim Boerger 从喷丸强化A lmen 试片产生变形这一特点受到启发,从而开创了这一对现代飞机制造产生重大影响的先进成形技术。
喷丸成形技术在民航领域的应用
一个关键环节。传统的方法多采用模具或液 压成形等工艺，但这些方法对于大型蒙皮成形存在一定的局限性。喷丸成形技术 作为一种非传统加工方法，能够有效地解决大型蒙皮成形的难题。通过喷丸成形 技术，可以精确地控制蒙皮的形状和厚度，提高飞机的气动性能和结构强度。
先进喷丸成形技术主要应用于模具制造、机械加工、航天航空等领域。在模 具制造领域，通过先进喷丸成形技术可提高模具表面的硬度和耐磨性，延长模具 使用寿命；在机械加工领域，该技术可提高加工效率，实现复杂构件的近净成形； 在航天航空领域，先进喷丸成形技术可用于制备高性能轻质合金材料，提高航空 器的性能和安全性。
总之，金属板料激光喷丸成形技术是一种重要的制造技术，具有广泛的应用 前景和重要价值。本次演示介绍了该技术的基本理论、数值模拟方法和应用领域， 希望能够为相关领域的研究和实践提供一些有益的参考和启示。
谢谢观看
一、金属板料激光喷丸成形基本 理论
激光喷丸成形的基本原理是利用高能激光束冲击金属板料，使其产生塑性变 形。激光束的能量密度高，可以在极短时间内作用于金属板料表面，产生高应变 速率，导致材料发生非均匀塑性变形。这种变形是不可逆的，因此可以在金属板 料表面形成各种形状和结构的物体。
在激光喷丸成形过程中，金属板料的变形受到多种因素的影响，如激光功率、 脉冲宽度、脉冲次数、冲击速度等。这些因素会影响到金属板料的变形程度、变 形均匀性、残余应力等。因此，需要对这些因素进行深入研究，以优化工艺参数， 提高成形质量。
二、金属板料激光喷丸成形数值 模拟
金属板料激光喷丸成形的数值模拟是利用计算机软件对激光喷丸过程进行模 拟，以预测材料的变形行为、应力分布、缺陷形成等。常用的数值模拟方法包括 有限元法、有限差分法、离散元法等。
有限元法是一种将连续体离散化为单元体的数值模拟方法。该方法能够准确 地模拟材料的力学行为和非线性变形，因此在激光喷丸成形中得到了广泛应用。 在有限元法中，常用的软件包括ANSYS、SolidWorks等。有限差分法是一种将区 域离散化为网格的方法。该方法在处理激光喷丸成形问题时，具有计算速度快、 内存占用少等优点。
飞机制造中的喷丸成形技术及未来发展与思考
飞机制造中的喷丸成形技术及未来发展与思考2005年4月27日，载客量最多（可达800余人）的空客A380飞机一飞冲天首飞成功，人类民航客机历史上新一代空中巨无霸横空出世，至此自1969年2月9日以来，雄踞该宝座30余年的波音747 飞机，只能退居第二。
无论空客A380还是波音747，在9万飞行小时寿命周期内安全可靠地飞行，必须借助一对巨大机翼产生足够的升力。
机翼是飞机制造中最复杂、最困难、最关键的部件，机翼上最重要的零件之一是与飞机外翼几乎等长的机翼整体壁板。
飞机机翼整体壁板，是一种能够有效提高飞机性能的重要承力构件，是衡量飞机先进程度的一个重要标志。
30余年来，波音747 和空客A380飞机的大型机翼整体壁板成形不约而同地先后选用了喷丸成形工艺。
喷丸成形喷丸成形是一种借助高速弹丸流撞击金属构件表面，使构件产生变形的金属成形方法，喷丸成形是一种无模成形工艺，是大中型飞机金属机翼整体壁板首选的成形方法，其原理如图1所示。
按照驱动弹丸运动的方式，喷丸成形分为叶轮式喷丸成形和气动式喷丸成形，两者没有本质区别；按照喷打方式，喷丸成形分为单面喷丸成形（见图2）和双面喷丸成形（见图3），双面喷丸成形主要用于复杂型面构件的成形；根据喷丸成形时构件是否承受弹性外力，喷丸成形分为自由状态喷丸成形（见图4）和预应力喷丸成形（见图5），预应力喷丸成形可以获得更大的喷丸变形量和更复杂的构件外型。
喷丸成形工艺优点显著：成本低——无需成形模具、生产准备周期短、场地占用少、零件尺寸不受设备喷丸室大小限制等；品质高——具有疲延长制件疲劳寿命、提高制件抗耐腐蚀性能的潜质等。
自20世纪中叶以来，喷丸成形工艺被广泛应用于飞机尤其是运输机金属机翼整体壁板的成形，包括当前正在营运的所有空客客机系列飞机、波音客机系列飞机、庞巴迪客机等。
目前，国内飞豹、枭龙、歼10、ARJ21等飞机机翼整体壁板也采用了喷丸成形工艺。
因此，喷丸成形技术是大中型运输机金属机翼制造领域不可或缺的重大关键技术之一。
关于超声波喷丸技术的探讨
关于超声波喷丸技术的探讨摘要：超声波喷丸技术近些年来在航空航天领域具有广泛地应用，其主要作用是能够强化材料表面性能，提高材料表明的物理、化学等多项性能，且该项技术的应用较为简单，有利于提高生产效率和加工质量，同时不会产生污染，能够有效提高航空器材的综合建造质量。
该项技术主要是通过超声波转化形成的机械振动冲击荷载，将其作用在金属材料表面后，能够达到强化金属材料表面性能的目标。
因此，本文将对超声波喷丸技术的理论以及实践应用多方面进行研究，并提出一些合理的意见和措施，旨在进一步促进超声波喷丸技术应用水平的提高。
关键词：超声喷丸；强化技术；金属表面；疲劳寿命；优化措施在我国航空航天领域快速发展的背景下，航空飞行器的制造对于金属材料性能有着极高的要求，但是许多金属材料在使用过程中，都会发生疲劳断裂问题，导致飞行器运行安全性受到很大影响。
因此，针对金属材料表面的强化技术研究不断深入，其中超声波喷丸技术在实践应用中取得良好效果，能够提高金属材料表面性能，从而强化金属材料的疲劳寿命，使其在使用过程中降低发生疲劳断裂问题概率，对于我国航天航空领域发展产生关键性推动作用。
1超声波喷丸技术基本概念1.1超声波喷丸技术原理超声波喷丸技术以超声波振动作为主要动力来源，利用换能器将超声波振动信号转化为机械振动信号，之后利用变幅杆将纵波机机械振动的微小振幅进行方法，一般会放大到30—80μm之间，从而带动安装在振动工具中的撞针、喷丸等对目标金属材料进行高速撞击，使得金属材料避免形成塑性变形，金属材料表面在冲击作用下会发生程度较高的碎化现象，碎化程度可以达到纳米级别，从产生较为均匀、稳定且密集的位错增殖。
同时，金属材料内部会产生高幅的参与压应力分布，进而能够达到强化金属材料性能的目的[1]。
1.2超声波喷丸技术特征分析根据超声波喷丸技术的实践应用来看，该技术具有如下几项特征：（1）高残余压应力。
超声波喷丸技术的强化作用主要受到残余压应力和残余压应力层深度的影响，相比于传统的强化技术而言，超声波喷丸技术所产生的残余压应力数值更高，残余压应力层能够达到更高的深度，从而能够提高对金属材料的强化效果。
喷丸技术的发展与展望
喷丸技术的发展与展望作者：杨湘男来源：《科学与财富》2018年第09期引言-进入21世纪后，国内外喷丸技术发展迅速，以激光喷丸、超声喷丸及高压水喷丸为代表的新方法、新技术相继出现，使得喷丸技术的应用领域和范围更加广泛，不仅使用在传统工业制造上，更广泛使用在现代航空、航天等高精尖制造领域。
按照应用范围可以分为喷丸成型和喷丸强化两种工艺方法。
喷丸强化是一种冷做加过程，用于在金属表面产生压缩残留应力层和改进金属的机械性能。
它需要用带有充足力量的弹丸（钢丸，玻璃丸，陶瓷丸等）去撞击零件表面，使其产生塑性变形。
喷丸成形的基本原理是：利用高速弹丸（直径1-6mm）流撞击金属板材的表面，使受撞击的表面及其下层金属材料产生塑性变形而延伸，从而逐步使板材发生向受喷面凸起的双向弯曲变形。
一、喷丸技术发展1.1喷丸工艺发展二十世纪之前：众所周知，在中国古代，机械加工已被很好的广泛应用金属材料的生产制造。
很明显，锤击是最原始的机械加工方法，用于金属部件的成型与增加强度也就是喷丸工艺的早期雏形。
1870年，本杰明.c.蒂尔曼发明了喷砂处理技术并在美国申请了专利。
稍后同年英国也申请了这项专利。
他利用空气压力，蒸汽以及水所产生的离心力将使砂子作用于表面处理。
1.2喷丸工艺发展二十世纪后期：1.21国外发展情况20世纪40年代初期美国洛克希德？马丁公司的Jim？Boerger首先提出喷丸成形技术，使得喷丸技术不再局限于表面清理和强化，在随后的研究中，喷丸成形技术得到了快速发展并成功应用到飞机整体壁板的成形。
美国首先在"星座号"飞机上运用喷丸成形方法制造机翼整体壁板，从20世纪50年代中期开始，喷丸成形技术成为民用军用飞机机翼、机身等壁板类零件的主要成形手段。
进入20世纪80年代，超临界机翼成为飞机先进性重要标志，组成机翼的整体壁板出现了复杂马鞍形和扭转特点，而且带筋结构明显增多。
对于此类零件传统喷丸成形很难满足其所需变形量，为此预应力喷丸成形技术得到重视。
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FEATURE近年来，国内外喷丸技术发展迅速，以激光喷丸、超声喷丸及高压水喷丸为代表的新方法、新技术相继出现，使得喷丸技术的应用领域和范围更加广泛，能够满足现代航空、航天等高精尖制造领域对喷丸技术的多样化需求。
中航飞机股份有限公司西安飞机分公司 张 炜 曹 亮 高国强 张万瑜西北工业大学陕西省数字化制造工程技术研究中心 王永军 孙宝龙国内外航空喷丸技术与装备发展Development of Shot Peening Technology and Equipment in Aviation Industry丸技术的自动化程度和精度也取得了长足发展，在欧洲空间组织运载火箭阿丽亚娜5号（图2）以及空中客车公司的A380的大型机身整体壁板的成形技术方面上都应用了自动化喷丸技术，省去了繁琐的人工校形工作，在保证成形件质量和精度的同时，显著地提高了喷丸效率[2-3]。
随着ARJ 和C919相关型号的研制和应用，我国的喷丸技术研究已经处于较高水平，攻克了多项喷丸关键技术。
喷丸技术研究现状喷丸技术可以追溯到19世纪70年代，美国人Benjamin Chew Tilghman 发明了冷硬铸铁喷丸技术。
早期的喷丸技术主要用于工件的表面清理和强化，使工件的表面层残留喷丸是利用高速弹丸流对金属构件表面进行撞击，使构件表面产生塑形变形层并引入残余压应力，以提高零件的疲劳性能和改变零件的表面状态。
喷丸技术是飞机机翼整体壁板成形以及飞机结构件强化的有效方法，并且在喷丸过程中不需要专门模具。
按照应用范围可分为喷丸成形和喷丸强化两种工艺方法（图1）。
喷丸成形又以可分为单面喷丸和双面喷丸，另外按照喷丸成形前构件是否引入弹性预加载荷可以分为自由状态喷丸和预应力喷丸[1]。
预应力喷丸是通过机械预应力夹具，使工件处于单向预拉应力条件下，随后在具有拉应力的表面进行喷丸，当预应力被释放后，喷丸表面沿预应力方向的压应力要大于与其正交的另一方向。
近年来，随着计算机技术和数字化技术的迅速发展，对喷丸技术的研究和应用都起到了很大的推动作用，使得喷丸技术的应用范围更广，不仅仅是飞机大型机翼整体壁板、火箭大型整体结构舱体等大型整体件，其他具有复杂外形结构的航空航天结构件也得到了很大的发展。
另外，喷张 炜西飞公司喷丸厂厂长，长期从事喷丸技术研究，参与了国内多个重要型号关键技术攻关，解决了制约我国先进飞机喷丸成形及强化的瓶颈技术难题。
DOI:10.16080/j.issn1671-833x.2013.17.001FEATURE一定的压缩应力，起到提高工件抗疲劳和腐蚀能力的作用。
20世纪40年代初期美国洛克希德・马丁公司的Jim Boerger 首先提出喷丸成形技术，使得喷丸技术不再局限于表面清理和强化，在随后的研究中，喷丸成形技术得到了快速发展并成功应用到飞机整体壁板的成形。
在国外，以波音公司、空中客车公司、金属改进公司以及洛克希德・马丁公司为代表的几大公司在喷丸技术方面做了大量相关技术研究，并处于国际领先地位。
喷丸技术在波音B 系列和空客A 系列等大中型民用客机机翼整体壁板成形方面都得到了成功应用。
美国金属改进公司（MIC）将预应力喷丸成形技术成功应用到A380超临界机翼下壁板的成形上，该壁板无论是在长度上，还是在厚度上，都是目前喷丸技术研究在机翼整体壁板成形方面所遇到的最大挑战。
加拿大NMF 公司通过先进喷丸技术与预应力和温成形技术相结合，成功地实现了以色列飞机工业公司（IAI）设计的银河（Galaxy）中型公务机机翼带筋整体壁板的喷丸成形[4-5]（图3）。
国内喷丸技术研究相对于发达国家而言起步较晚，始于20世纪60年代末期，相关研究工作主要以北京航空制造工程研究所、几大主机厂和相关高校为主。
多种型号的军民用飞机在机翼机身整体壁板成形方面都采用了喷丸成形技术。
20世纪90年代中期，中航工业和空客合作开展空中快车100（AE100）项目研究，为解决AE100超临界机翼喷丸技术难题，国内开展了对超临界机翼整体壁板预应力喷丸成形一系列相关技术研究，解决了国内预应力喷丸技术的诸多技术难题，填补了国内在超临界机翼整体壁板预应力喷丸技术方面的空白。
21世纪初期，国内开展ARJ21飞机超临界机翼整体壁板预应力喷丸技术研究，该机机翼整体壁板无论是长度和厚度的尺寸，还是结构和外型的复杂程度，对当时国内喷丸技术而言，都是一个巨大的技术难题，相关参研单位不畏艰辛，打破国外技术垄断和封锁，于2006年成功实现了ARJ21超临界机翼整体壁板的喷丸成形，使中国成为世界上少数几个可以自主开展超临界机翼预应力喷丸成形技术的国家。
国产大飞机大型机翼壁板由于长度尺寸大，导致喷丸延展积累效应大，延展问题非常突出，延展量最大达9.8mm。
针对这一问题，西飞公司通过与西北工业大学联合，采用应力法有限元模拟（图４）、解析计算法及肋位线测量的方法，成功地进行了整体壁板板坯延展量的修正。
另外，针对喷丸强化变形，西北工业大学采用应力法有限元模拟了机翼缘条结构件喷丸强化变形（图5）。
在设备条件方面，西飞公司通过系列型号飞机研制，已经配备了多种型号的喷丸设备（图6）。
西飞公司在大飞机研制过程中使用大直径弹丸喷丸成形和超声波喷丸校形，突破了超临界、高筋壁板图2 燃料箱整体壁板自动化喷丸成形图 3 带筋整体壁板的喷丸成形预应力释放前弹坑处应力预应力释放后弹坑处应力（a） 自由喷丸成形（c）预应力喷丸（b）喷丸强化图1 喷丸原理FEATURE以及加厚蒙皮喷丸技术难题；使用陶瓷丸喷丸强化技术提高了产品的表面质量并减小了薄壁结构件的变形问题；使用旋片喷丸强化技术解决了复杂半封闭区域喷丸强化难题。
突破了多个型号机翼研制的重大关键技术，为国产大飞机的顺利研制做出了贡献（图７）。
喷丸装备技术的发展喷丸装备在航空企业主要用于飞机整体壁板的成形和飞机结构件的强化，按照用途可以分为喷丸成形设备和喷丸强化设备。
伴随着各国技术人员对喷丸技术的深入探索，喷丸设备也由早期的机械式喷丸机逐步过渡到数控式喷丸机，相应的弹丸发射系统和喷头及工件运动系统也发生了变化，各国也先后研制出了不同型号的喷丸设备。
国外在喷丸设备研制方面起步较早，处于垄断地位。
德国KSA 公司为满足空客A380飞机整体壁板的喷丸成形需求，联合瑞士喷丸设备制造商Baiker 公司研制出了目前世界上喷丸室最大的数控喷丸设备[6]，其自动化程度较高，在喷丸过程中不需要繁琐的人工校形工作，该设备的喷丸室长13.5m，宽4.5m，高6.0m （图８），可喷丸成形的最大组件尺寸11000 × 3100 ×1500mm 3，定位精度达0.1mm。
荷兰Straaltechniek International B.V.设计和生产了机器人数控喷丸设备，该设备的弹丸种类和尺寸可根据使用者的具体需求进行选择，弹丸流量控制精确，并且实现多喷嘴，全自动化的高效率喷丸作业。
德国ROSLER 公司是欧洲先进的数控喷丸强化设备的代表，提供具有加强筋条的整体壁板喷丸强化设备（图9），零件在储存室和喷丸强化室之间采用先进的自动化控制技术，使得整个喷丸强化过程的效率更高和生产更加灵活。
另外，ROSLER 公司还提供其他类型的航空结构件喷丸强化设备，开发了湿式喷丸强化设备（图10）以及干式喷丸强化设备[7]。
湿式喷丸强化设备具有一个多漏斗系统用于玻璃丸的清洁与分选。
喷丸介质为玻璃弹丸与水按一定的比例混合，通过具有高耐磨性的泵将丸料/水混合液通过喷头喷出，湿式喷丸具有能够使用非常细小的弹丸，且无粉尘、碎片少、表面夹杂风险小的优点。
法国SONATS 公司在超声喷完技术方面做了大量研究，研发了超声喷丸技术（STRESSONIC）及相应的超声喷丸设备，并在自动化方面也做了大量研究，提高了生产率，减少了喷丸周期，对喷丸参数进行实时控制，可以有效地防止操作错误，降低成本。
国内的喷丸设备研制工作主要集中在北京航空制造工艺研究所，先后研制出了SPW-1、SPW-2、SPW -3 等型号的喷丸设备，以SPW-3为例[8]，该设备外形尺寸8000×7000×3500mm 3，主要用于零件表面喷丸强化，采用西门子数控系统，具有控制准确、强化重复性好的优点，强化过程中使用双喷嘴玻璃弹丸，可喷丸强化零件的最大尺寸为1000×800mm 2。
新型喷丸技术研究近几年来，随着机械制造各个领域对喷丸技术需求的多样化发展，对喷丸过程实现的方式也呈现出了多样性，不再拘泥于传统的高速弹丸流冲击方式，涌现了一些新型的喷丸技术，比较有代表性的有：激光喷丸技术、超声喷丸技术及高压水喷丸技术。
图7 西飞喷丸成形壁板实物图6 西飞公司喷丸成形设备图5 机翼缘条结构件喷丸强化变形模拟结果图4 整体壁板应变分布有限元模拟结果FEATURE1 激光喷丸技术1961年美国人J.E.Michaels 首先发现脉冲激光的冲击效应，随后开展了激光喷丸技术研究。
激光喷丸是通过激光器产生脉冲激光束穿过透明的约束层作用到金属表面的吸收层上，吸收层吸收激光能量后发生气化，气化后的蒸汽继续吸收激光的能量形成等离子体，产生平面冲击波，作用到工件表面并向内传播，冲击压力大于材料动态屈服强度而使材料发生塑性变形，在成形区域产生残余压应力，塑性变形层的深度以及形成的残余压应力值都明显大于常规喷丸技术，可以大幅提高金属零件的强度、耐磨性、耐腐蚀性和疲劳寿命[9-10]。
激光喷丸技术是材料表面改性及塑性变形的一项新技术，由于激光喷丸的塑性变形层较深，可用于常规喷丸难以成形的大型飞机中厚度整体壁板的喷丸成形，对航空制造业的发展将产生重大推动作用。
另外，激光能量等相关参数和喷丸路径可以实现精确控制，零件的成形精度更高，表面质量更好。
因此，激光喷丸技术是一种绿色精密成型技术。
2 超声喷丸技术超声喷丸技术是利用超声波发生器产生的超声波使弹丸室内的弹丸或者振动工具头上的撞针产生机械振动而撞击工件表面，从而实现工件表面的喷丸处理。
超声喷丸介质分为弹丸和撞针两种。
在发达国家，超声喷丸技术已经大量应用于航空航天等高精尖领域。
1996年，法国SONATS 公司开始超声喷丸技术研究，并在随后的国际喷丸大会上展示了其研发的超声喷丸技术及相应的超声喷丸设备。
SONATS 公司在超声喷丸自动化方面也做了大量研究[11-12]，并应用于自动化超声喷丸校形。
超声喷丸产生的残余压应力值较大，应力层也较深，可以用于传统喷丸难以处理的较厚板料的喷丸处理。
超声喷丸结束后不需要对弹丸进行收集、清洗，可多次循环利用，而且超声喷丸设备操作简便易行，受零件外形限制较小，可以实现复杂形状零件的喷丸处理。
3 高压水喷丸技术2000年日本东京大学的Hitoshi Soyama 提出高压水喷丸技术，其原理是通过喷嘴向静水环境中喷射高压高速水射流，高压高速水射流与周围静水相互作用会在水射流周围产生强烈的空化现象，产生的空化气泡群撞击到工件表面时发生破裂及溃灭后会产生微射流和极高的冲击波压力，作用到零件表面产生塑性变形并形成残余压应力层[13-14]，起到改变零件的表面状态以及提高金属零件的强度、耐磨性、耐腐蚀性和疲劳寿命的作用。