基于空气层流的激光冲击波压力约束方法及装置

摘要

一种基于空气层流的激光冲击波压力约束方法及装置，利用温度差形成的空气层流对激光诱导冲击波压力进行约束，可以在0.7~2.5MPa空气压力下实现较好的约束效果，适用于高温激光冲击表面强化的场合。本发明装置包括激光冲击系统，冲击波约束系统，空气压缩系统三个组成部分，可以在80~500℃工件温度范围内对金属或合金材料进行激光冲击表面强化，并可保证优良以及稳定的冲击波压力约束效果，显著提高材料表面的力学性能，且具有装置简单，操作简单，生产效率高等特点。

主权项

一种基于空气层流的激光冲击波压力约束方法，它适用于高温激光冲击表面强化的场合，其特征是通过在导热率不同的上下壳之间设置绝热密封圈，在壳体内腔内形成温度差，工件表面空气受热急剧膨胀形成高压区，气流上升至壳体顶部以及靠近左右边缘区域时由于温度降低迅速冷却收缩形成低压区，同时气流始终在高低压区之间以层流方式快速流动，并对激光诱导的冲击波进行约束，以显著提高冲击波压力的约束效果。