The invention relates to a laser high temperature impact nitriding compound processing device and method, including a laser high temperature impact system, a nitriding processing system and a control computer. The nitriding furnace is decompressed. According to the temperature requirement of material dynamic aging strain, the temperature inside the nitriding furnace is adjusted and kept warm. Laser high temperature shock system is started to strengthen the material surface for the first time, and high density is formed on the material surface. The dislocation, dislocation entanglement and subgrain boundaries induce high temperature phase transition between nitrogen atoms and metal atoms. The second nitriding and the second laser shock strengthening can also be carried out. The invention can greatly improve the high temperature oxidation resistance, wear resistance, corrosion resistance and high temperature fatigue performance of the material, and has simple device, easy operation and high processing efficiency.
【技术实现步骤摘要】
一种激光高温冲击-渗氮复合加工装置和方法
本专利技术涉及一种提高材料抗疲劳性能性能的表面加工技术,具体说是一种提高材料抗疲劳性能的激光高温冲击-渗氮复合加工装置和方法。
技术介绍
不锈钢、合金钢、钛合金等合金材料是工业生产中使用最为广泛的材料,但是这些材料均存在硬度低,抗磨损能力和抗疲劳性能差等缺点,要求零件具有良好的力学性能,对材料表面进行强化处理是非常有必要的。渗氮处理由于拥有处理温度低、处理后零件变形小、表面硬度高、疲劳抗性好等优点而广泛应用;此外,激光高温冲击强化技术可以使材料表面生成高密度的位错、位错缠结,同时伴随着动态应变时效和动态析出增强相,并能诱导产生高幅值的残余压应力,也是一种可以提高材料力学性能的表面改性技术。但是渗氮技术存在加工效率低,操作复杂,表面粗糙度高,均匀性差,氮化层薄等缺点,此外,单纯利用激光高温冲击存在无法在材料表面获得高硬度层和高温应力释放等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种激光高温冲击-渗氮复合加工装置和方法,综合提高材料的力学性能。为实现上述专利技术目的,本专利技术采取的技术方案为:一种激光高温冲击-渗氮复合加工装置,包括渗氮箱和氨气瓶,所述渗氮箱包括渗氮箱外壳和高频感应加热线圈,所述渗氮箱外壳和所述高频感应加热线圈之间设有真空隔热层,所述渗氮箱的上腔壁面上安装有激光头,所述渗氮箱腔体底部安装有工作台底座,所述工作台底座上安装有三轴工作台,所述渗氮箱的腔壁上设有进气口和出气口,所述氨气瓶通过气管与所述进气口相连,所述出气口通过气管与废气储存箱连接,所述渗氮箱上安装有真空系统。上述方案中,所述激光头内部设有 ...
【技术保护点】
1.一种激光高温冲击‑渗氮复合加工装置,包括渗氮箱(33)和氨气瓶(17),其特征在于, 所述渗氮箱(33)包括渗氮箱外壳(19)和高频感应加热线圈(21),所述渗氮箱外壳(19)和所述高频感应加热线圈(21)之间设有真空隔热层(20),所述渗氮箱(33)的上腔壁面上安装有激光头(25),所述渗氮箱(33)腔体底部安装有工作台底座(22),所述工作台底座(22)上安装有三轴工作台(24),所述渗氮箱(33)的腔壁上设有进气口(18)和出气口(30),所述氨气瓶(17)通过气管与所述进气口(18)相连,所述出气口(30)通过气管与废气储存箱(26)连接,所述渗氮箱(33)上安装有真空系统(28)。
【技术特征摘要】
1.一种激光高温冲击-渗氮复合加工装置,包括渗氮箱(33)和氨气瓶(17),其特征在于,所述渗氮箱(33)包括渗氮箱外壳(19)和高频感应加热线圈(21),所述渗氮箱外壳(19)和所述高频感应加热线圈(21)之间设有真空隔热层(20),所述渗氮箱(33)的上腔壁面上安装有激光头(25),所述渗氮箱(33)腔体底部安装有工作台底座(22),所述工作台底座(22)上安装有三轴工作台(24),所述渗氮箱(33)的腔壁上设有进气口(18)和出气口(30),所述氨气瓶(17)通过气管与所述进气口(18)相连,所述出气口(30)通过气管与废气储存箱(26)连接,所述渗氮箱(33)上安装有真空系统(28)。2.根据权利要求1所述的一种激光高温冲击-渗氮复合加工装置,其特征在于,所述激光头(25)内部设有三个共截面的通道,中心通道供激光束通过,另外两个通道作为输气通道(11)。3.根据权利要求2所述的一种激光高温冲击-渗氮复合加工装置,其特征在于,所述输气通道(11)与蓄压器(3)连通。4.根据权利要求1所述的一种激光高温冲击-渗氮复合加工装置,其特征在于,所述渗氮箱(33)内还安装有温度传感器探头(7)和压力传感器探头(8)。5.根据权利要求1所述的一种激光高温冲击-渗氮复合加工装置,其特征在于,所述渗氮箱(33)上安装有黑漆导管(13),所述黑漆导管(13)输入端连接有黑漆储罐(27)。6.一种利用权利要求5所述的激光高温冲击-渗氮复合加工装置进行加工的方法,包括以下步骤:S1将试样打磨清洗干净后放置在三轴工作台(24)上,渗氮箱(31)呈密封状态;S2打开真空系统(28),对渗氮箱(3...
【专利技术属性】
技术研发人员:任旭东,童照鹏,焦加飞,周王凡,陈兰,陈炳泉,
申请(专利权)人:江苏大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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