能显著提高航空铝合金材料抗振性能的方法及装置

摘要

一种能显著提高航空铝合金材料抗振性能的方法及装置，所述的装置包括激光器、夹具、加热平台及运动平台、制冷回路、约束系统及计算机系统。发明方法为首先通过激光温喷丸基于动态应变时效在材料表面得到高密度的位错及位错缠结，同时产生明显的晶粒细化组织；喷丸完成后，迅速将工件至于5~8℃的水溶液中急剧冷却，降低位错湮灭以及晶粒长大过程，最终在室温下得到高密度位错与超细晶粒共存的微观组织，显著增加材料的阻尼，提高材料的抗振性能。本发明能大幅提高材料的抗振性能，且工艺简单，成本较低。

主权项

一种能显著提高航空铝合金材料抗振性能的方法，其特征在于：首先对材料进行激光温喷丸，通过高应变率下的动态应变时效作用在材料表面得到高密度的位错及位错缠结，同时产生明显的晶粒细化组织；喷丸完成后，迅速用5~8℃水溶液对工件进行急剧冷却，降低位错湮灭以及晶粒长大过程，在室温下得到高密度位错与超细晶粒共存的微观组织，通过位错与晶界钉扎原理显著增加材料阻尼，从而提高材料的抗振性能；具体步骤如下：首先，将涂覆耐高温黑漆的工件使用夹具固定在加热平台上，使收集箱的储油腔处于工作下方位置；计算机系统开启后控制油泵和水泵运行，同时将油泵溢流阀关闭并向喷油嘴供油，水泵溢流阀开启卸压；其次，调节好硅油约束层的厚度后，计算机系统控制加热平台将工件表面加热到动态应变时效温度；材料表面达到预定温度后，开启激光器进行激光喷丸；第三，喷丸结束后，计算机系统控制打开油泵的溢流阀卸压，同时控制电磁阀Ⅱ使收集箱的储水腔移动到工件下方位置，然后关闭水泵溢流阀并向喷水嘴供应温度为5~8℃的水溶液以快速冷却喷丸表面，得到室温状态下的高密度位错与超细晶粒共存的微观组织；等工件冷却至室温后取下工件并关闭系统，待材料表面风干后进行防锈处理即可。