一种以高压气体为约束层的激光冲击强化方法及其装置

摘要

本发明涉及激光加工领域，具体涉及一种以高压气体为约束层的激光冲击强化方法及其装置。本发明利用高压气体作为约束层，高压气体的压力可以根据实验需要进行设定调节，并控制整个冲击过程中的压力不变，同时，喷嘴的位置能实时调节，确保了高压气体的喷射中心、激光光斑中心和工件预冲击处理位置重合，从而对试样实现单点多次和多点连续冲击。

主权项

一种以高压气体为约束层的激光冲击强化装置，包括激光器、电源、工控机、光路系统、运动控制卡和工件夹具系统，其特征在于：所述强化装置还设有定位装置、支撑架、滑块、丝杠、高压气体喷射装置、测压装置和位移传感器；支撑架由水平伸缩杆、与水平伸缩杆相连的圆环、L型杆和调节装置组成，水平伸缩杆位于L型杆的水平端内，L型杆的竖直端位于滑块内使得L型杆能绕其竖直端中心线360°旋转，水平伸缩杆的伸缩和L型杆的旋转通过调节装置调节，调节装置由旋转螺钉和微调螺钉组成；滑块安装在丝杠上，丝杠与运动控制卡相连，通过运动控制卡控制丝杠的旋转实现滑块上下移动；所述定位装置由三个均布在支撑架圆环上的定位灯组成；圆环上还均布有三个喷嘴，喷嘴和定位灯依次相间，呈锥形分布，喷嘴和定位灯的中心轴线相交于同一点，喷嘴通过高压气管与高压气体喷射装置相连；所述测压装置为压力传感器，位于工件夹具系统上方，通过导线与工件表面相连，用来在线实时检测、反馈、调控高压气体压力；所述位移传感器位于工件夹具系统上方，用来检测工件表面到工作台的垂直位移，当工件表面有垂直位移或者更换不同厚度的工件时，位移传感器将检测到的位移信号传给工控机，工控机再传给运动控制卡，从而控制丝杠的旋转，实现喷嘴位置的高度调节，始终保证喷射中心、激光光斑中心和工件预冲击点三点重合。