一种紧固孔水下激光微喷丸强化的方法和装置

摘要

本发明公开了一种紧固孔水下激光微喷丸强化的方法和装置，将紧固孔放置在水中，通过设置在紧固孔内的全反镜反射高功率小光斑的激光束，使其照射在紧固孔内壁的吸收层上，最终产生的冲击波能量直接作用于孔壁，产生高温高压的等离子体，等离子体爆炸后产生高压冲击波对紧固孔内壁进行强化。实施该方法的装置包括依次相连的激光器，激光器控制装置，水箱，五轴工作台，夹具Ⅰ，夹具Ⅱ，进给装置，全反镜和数控系统。本发明可形成更深的高幅残余压应力层以适应大交变载荷的恶劣工作环境，可应用于紧固孔水下激光微喷丸强化。

主权项

一种紧固孔水下激光微喷丸强化的方法，其特征在于将紧固孔放置在水中，通过设置在紧固孔内的全反镜反射高功率小光斑的激光束，使其照射在紧固孔内壁的吸收层上，最终产生的冲击波能量直接作用于孔壁，产生高温高压的等离子体，等离子体爆炸后产生高压冲击波对紧固孔内壁进行强化，具体步骤如下：(1)通过进给装置的进给周期和五轴工作台的运动使每次激光冲击后工件绕紧固孔轴线旋转从而实现整个紧固孔周向的强化；(2)当五轴工作台转过一周后，进给装置上移，然后重复之前的步骤完成下一层的强化；重复步骤(1)、(2)，沿小孔内壁由下至上逐层强化，直到实现紧固孔孔壁全部强化为止；将高功率、小光斑的激光束作为产生高压冲击波的能量源，所述激光束的光斑直径为0.2–1mm，脉冲能量为0.5–2J，脉宽为10‑30ns。