一种基于激光冲击强化的抑制零件裂纹萌生与扩展的方法技术

本发明专利技术属于航空、汽车工业零部件技术领域，具体涉及一种基于激光冲击强化的抑制零件裂纹萌生与扩展的方法。本发明专利技术在金属零件损伤点周围覆盖吸收层，在吸收层上施加约束层，将金属零件损伤点所在的表面朝向激光束，先进行激光预冲击强化处理，再进行激光强化冲击最后清洗工件表面，得到表面修复的金属零件。本发明专利技术的激光强化冲击有效抑制了零件损伤区域裂纹的扩展，可有效防止零件损伤点处的微裂纹萌生，能够提高零件的使用寿命30%以上。

【技术实现步骤摘要】
一种基于激光冲击强化的抑制零件裂纹萌生与扩展的方法
本专利技术属于航空、汽车工业零部件
，具体涉及一种基于激光冲击强化的抑制零件裂纹萌生与扩展的方法。
技术介绍
随着现代工业的发展，要求零部件在高温、高压、高速、交变应力载荷以及酸性腐蚀介质或沙尘环境下持续地工作，因此对机械产品零件的表面性能要求越来越高。通过改善材料的表面性能或者对已经磨损乃至局部损坏的零部件及时修复，有效地延长零件的使用寿命，越来越受到科研人员的青睐。目前在修复金属零件的裂纹、划痕或缺口时，根据愈合方式主要分为两种形式：物质补给和能量补给，从已研究的普通金属材料的裂纹来看，物质补给和能量补给的使用量相差无几。物质补给也就是常说的熔敷，在缺口裂纹处增加与金属基体材料成份接近的熔覆层，但这种方法在添加熔覆层之前和熔覆层之后都要进行机加工，且很难一次性完成，相对比较耗时，熔敷层的金相组织也很难与基材保持一致；外部能量补给目前主要有热处理、施加电流脉冲、微波供热及激光加热等等，也就是使得裂纹缺口处熔化，使得裂纹逐渐愈合，但这种方法因为引入热作用，同样改变了零件熔化区的金相组织性能，甚至可能使得零件表面产生一层氧化皮。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于激光冲击强化的抑制零件裂纹萌生与扩展的方法，其特征在于按照以下步骤进行：（1）用去离子水清洗具有损伤点的金属零件，然后用干燥的氮气吹干，放入100℃的干燥箱中干燥10min；（2）对金属零件进行表面预处理，然后在洁净间中，在金属零件损伤点周围覆盖一层厚度为100‑200μm的黑胶带作为吸收层；（3）将覆盖有黑胶带的金属零件安装在工作台上，在黑胶带上施加一层厚度为1‑2mm的水作为约束层；（4）将金属零件损伤点所在的表面朝向激光束，将金属零件激光强化区域划分为第一强化区和第二强化区，其中第一强化区覆盖距损伤点≤8mm距离的区域，第二强化区环绕第一强化区，在距损伤点小于18mm距离的区域，...

【技术特征摘要】
1.一种基于激光冲击强化的抑制零件裂纹萌生与扩展的方法，其特征在于按照以下步骤进行：（1）用去离子水清洗具有损伤点的金属零件，然后用干燥的氮气吹干，放入100℃的干燥箱中干燥10min；（2）对金属零件进行表面预处理，然后在洁净间中，在金属零件损伤点周围覆盖一层厚度为100-200μm的黑胶带作为吸收层；（3）将覆盖有黑胶带的金属零件安装在工作台上，在黑胶带上施加一层厚度为1-2mm的水作为约束层；（4）将金属零件损伤点所在的表面朝向激光束，将金属零件激光强化区域划分为第一强化区和第二强化区，其中第一强化区覆盖距损伤点≤8mm距离的区域，第二强化区环绕第一强化区，在距损伤点小于18mm距离的区域，以脉宽8-20ns、波长1064nm或532nm、激光能量5-10J、重复频率1-2Hz、光束直径0.5-3mm的激光束进行预冲击强化处理，搭接率为10-50%，冲击1-2遍，其中第二强化区的强化所用的激光能量比第一强化区大20~40%，第二强化区的强化所用的搭接率比第一强化区大15~25%；（5）预冲击强化处理后，以脉宽8-20ns、波长1064或532nm、激光能量7-15J、重复频率1-2Hz、光束直径0.5-3mm的激光束进行冲击强化处理，其中搭接率为5-50%，冲击2-5遍，同样的，二强化区的强化所用的激光能量比第一强化区大20~40%，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘军，冯艳君，宋凯，乔红超，于洋，梅铁民，高宏伟，石征锦，赵延东，刘海燕，赵亚威，杨慧英，胡瑞，
申请(专利权)人：沈阳理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21