环形激光冲击强化紧固孔的装置和方法

摘要

本发明为一种环形激光冲击强化紧固孔的装置和方法，该装置设置在设有紧固孔的激光冲击强化对象上方；包括有由上至下依次顺序同轴设置的带中心孔的内凹锥透镜、带中心孔的聚焦透镜、外凸锥透镜和聚焦透镜；各透镜设置在光学镜片调整架上；各透镜与紧固孔同轴设置；直径大于内凹锥透镜中心孔孔径的圆形激光束由内凹锥透镜上方轴向射入。本发明能够将圆形激光束空间分离后再耦合形成新的环形激光束，并实现该新的环形激光束的空间能量分布调节，使其可承受的激光功率密度提高，通过该环形激光束冲击强化调控紧固孔端周围的残余应力分布，从而进一步提高紧固孔的疲劳性能。本发明提高了激光脉冲能量的利用率，操作简单，便于推广使用。

主权项

一种环形激光冲击强化紧固孔的装置，该装置设置在激光冲击强化的对象上方，该激光冲击强化的对象设有紧固孔；其特征在于：所述装置包括有由上至下依次顺序同轴设置的带中心孔的内凹锥透镜、带中心孔的聚焦透镜、外凸锥透镜和聚焦透镜；所述各透镜均设置在一光学镜片调整架上；所述各透镜与所述紧固孔同轴设置；直径大于内凹锥透镜中心孔孔径的圆形激光束由带中心孔的内凹锥透镜上方轴向射入；所述带中心孔的内凹锥透镜为上表面呈平面、下表面呈内凹圆锥面的圆形玻璃镜片，该镜片中心具有第一圆孔；所述带中心孔的聚焦透镜为中心具有第二圆孔的聚焦透镜；所述第二圆孔直径大于第一圆孔直径。