一种激光冲击波强化中降低表面粗糙度的方法及装置

摘要

本发明公开了一种激光冲击波强化中降低表面粗糙度的方法及装置，实施该方法的结构包括高能脉冲激光、约束层、预紧力、吸收层、弹性接触膜、微凹坑和金属工件。其工作原理是吸收层在高能脉冲激光辐照下，产生等离子爆炸，等离子爆炸在约束层的约束作用下产生高压冲击波，在该冲击波作用下，弹性接触膜产生弹性变形，而待处理金属工件表面产生塑性变形，当冲击波作用消失后，待处理金属工件表面将形成微凹坑，并产生高幅残余压应力层，在预紧力的作用下，弹性接触膜回弹至初始状态；当进行搭接处理时，在预紧力作用下，弹性接触膜产生遮挡作用，使搭接区域的二次变形程度大幅度降低甚至不产生二次变形，从而大幅度降低由于搭接区域的二次塑性变形引起的表面粗糙度。采用本发明可以进一步提高激光冲击波强化中金属工件的疲劳性能，可应用于金属表面的强化处理。

主权项

一种激光冲击波强化中降低表面粗糙度的装置，其特征在于：包括从上到下依次覆盖在金属工件(7)待处理表面上的高能脉冲激光(1)、约束层(2)、预紧力(3)、吸收层(4)、弹性接触膜(5)和金属工件(7)；约束层(2)、吸收层(4)和弹性接触膜(5)，吸收层(4)、弹性接触膜(5)和金属工件(7)通过预紧力(3)依次紧密贴合。