发明名称 一种环形激光水下冲击强化紧固孔孔壁的方法和装置
摘要 本发明公开了一种环形激光水下冲击强化紧固孔孔壁的方法和装置,首先在紧固孔内壁涂上能量吸收层材料,将反射锥同轴置于紧固孔内部,将待加工工件的紧固孔置于水下;环形激光通过反射锥反射在涂有能量吸收层材料的紧固孔孔壁上,诱导等离子体爆炸产生冲击波作用在紧固孔内壁,从而对紧固孔当前圆周进行强化;通过移动反射锥完成对整个孔壁的强化。本发明适用于强化小直径圆柱状紧固孔,能量吸收涂层直接涂在孔壁,能量利用率高,通过环形激光一次加工一个圆周,方便连续作业,强化效果良好,可应用于紧固孔孔壁强化和改性。
申请公布号 CN103276159A 申请公布日期 2013.09.04
申请号 CN201310175959.4 申请日期 2013.05.14
申请人 江苏大学 发明人 罗开玉;林通;罗密;鲁金忠
分类号 C21D1/09(2006.01)I 主分类号 C21D1/09(2006.01)I
代理机构 南京知识律师事务所 32207 代理人 汪旭东
主权项 一种环形激光水下冲击强化紧固孔孔壁的方法,其特征在于,将反射锥(8)同轴置于紧固孔内部,将工件置于水中;高功率环形激光(5)通过圆锥形的反射锥(8)反射在涂有能量吸收层材料的紧固孔孔壁上,诱导等离子体(13)爆炸产生冲击波作用在紧固孔内壁,具体步骤如下:(1)根据需要强化的紧固孔的直径D制作相应尺寸的头部为圆锥面的反射锥(8),使其与紧固孔同轴并沿紧固孔轴向运动不影响能量吸收涂层;(2)将反射锥(8)安装在进给机构A(9)上,工件安装在夹具(10)上,反射锥(8)置于待加工孔底部,并使反射锥(8)与待加工孔同轴;整个工作台(11)、进给机构A(9)、进给机构B(14)、夹具(10)、反射锥(8)、工件(7)置于放有水(12)的水槽(15)中;(3)调节高功率脉冲激光器(2)参数,环形激光(5)参数,使参数满足实验要求;其中高功率脉冲激光器(2)参数包括:激光脉冲能量为5‑20 J、激光脉宽为10‑30 ns、发射频率为10‑50Hz;(4)高功率脉冲激光器(2)输出的激光通过光斑调节装置(4)输出环形激光(5),经过反射锥(8)反射在紧固孔孔壁,反射激光脉冲(6)在紧固孔孔壁上诱导的等离子体(13)爆炸产生的冲击波使反射激光脉冲(6)所在位置的孔壁得到强化;(5)将反射锥(8)向上运动到一个新位置,重复步骤(1)‑(4),直到反射锥中心与紧固孔上沿在同一水平面上为止,实现整个紧固孔孔壁的强化。
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