一种利用点阵排布的激光冲击强化装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种利用点阵排布的激光冲击强化装置。所述的支架台上固定有主平台，主平台两侧各铰接有辅平台；所述的辅平台下通过辅支架杆与支架台相支撑；所述的主平台上设有平移台，平移台内置滑轴，滑轴上通过滑块固定有搁置台；平移台内一端设有步进电机，平移台内另一端设有定滑轮，步进电机动力输出端通过皮带驳接于定滑轮上；所述的搁置台设有卡钳。本实用新型专利技术为激光冲击强化提供了操作性的平台；在本平台的支持下实现了有效降低疲劳裂纹扩展的驱动力，延长疲劳裂纹扩展寿命；并且在材料表层形成密集、稳定的位错结构的同时，使材料表层产生应变硬化，残留很大的压应力，显著的提高材料的抗疲劳和抗应力腐蚀等性能。

Laser shock strengthening device using lattice arrangement

The utility model relates to a laser shock intensifying device using lattice arrangement. A main platform fixed on the support platform, on both sides of the main platform is hinged with the auxiliary platform; the auxiliary platform through the auxiliary supporting rod and support bracket; the main platform are arranged on the platform, platform of built-in sliding shaft, a sliding shaft through the slider fixed shelve platform; platform in the end is provided with a stepping motor, the other end is provided with a translation table in the fixed pulley, the stepping power output end of the motor through a belt connected to a fixed pulley; the platform is provided with the use of calipers. The utility model relates to a laser shock peening provides a practical platform; in this platform support can effectively reduce the driving force of fatigue crack propagation, prolong the fatigue crack propagation life; and the dislocation structure of intensive, stable and formed on the surface of the material, the material surface residual strain hardening, great stress improved materials, anti fatigue and anti stress corrosion performance.

【技术实现步骤摘要】
一种利用点阵排布的激光冲击强化装置
本技术涉及一种利用点阵排布的激光冲击强化装置。
技术介绍
激光冲击强化技术是利用强激光束产生的等离子冲击波，提高金属材料的抗疲劳、耐磨损和抗腐蚀能力的一种高新技术。它具有非接触、无热影响区、可控性强以及强化效果显著等突出优点。涂层的作用主要是保护工件不被激光灼伤并增强对激光能量的吸收，目前常用的涂层材料有黑漆和铝箔等。约束层除了能约束等离子体的膨胀从而提高冲击波的峰值压力外，还能通过对冲击波的反射延长其作用时间，目前常用的约束层为流水，K9玻璃。激光冲击强化技术，也称激光喷丸技术。是通过高功率密度(GW/cm量级)、短脉冲(10～30ns量级)的激光通过透明约束层作用于金属表面所涂覆的能量吸收涂层时，涂层吸收激光能量迅速气化并几乎同时形成大量稠密的高温、高压等离子体。该等离子体继续吸收激光能量急剧升温膨胀，然后爆炸形成高强度冲击波作用于金属表面。当冲击波的峰值压力超过材料的动态屈服强度时，材料发生塑性变形并在表层产生平行于材料表面的拉应力。激光作用结束后，由于冲击区域周围材料的反作用，其力学效应表现为材料表面获得较高的残余压应力。残余压应力会降低交变载荷中的拉应力水平，使平均应力水平下降，从而提高疲劳裂纹萌生寿命。同时残余压应力的存在，可引起裂纹的闭合效应，从而有效降低疲劳裂纹扩展的驱动力，延长疲劳裂纹扩展寿命。飞机和航空发动机结构大量采用金属材料，金属材料的主要失效形式疲劳和腐蚀均始于材料表面，所以金属材料表面的结构和性能直接影响着材料的综合性能。为此，人们采用喷丸、滚压、内挤压等多种表面强化工艺来改善金属表面性能。利用强激光诱导冲击波来强化金属表面的新技术称为激光冲击强化技术（简称LSP），由于其表面强化效果好，自产生之日起就得到了广泛的关注和研究。当短脉冲(几十纳秒内)的高峰值功率密度的激光辐射金属表面时，金属表面吸收层（涂覆层）吸收激光能量发生爆炸性汽化蒸发，产生高压等离子体，该等离子体受到约束层的约束爆炸时产生高压冲击波，作用于金属表面并向内部传播。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种利用点阵排布的激光冲击强化装置。本技术解决其上述的技术问题所采用以下的技术方案：一种利用点阵排布的激光冲击强化装置，其主要构造有：支架台、辅支架杆、主平台、辅平台、搁置架、上支架座、操控台、点阵排布台、排布台支架、热保护板、卡扣、角度调节螺杆、激光发生器、搁置台、平移台、固定钢板、轨道条、角度盘、导向刮板、步进电机、滑轴，所述的支架台上固定有主平台，主平台两侧各铰接有辅平台；所述的辅平台下通过辅支架杆与支架台相支撑；所述的主平台上设有平移台，平移台内置滑轴，滑轴上通过滑块固定有搁置台；平移台内一端设有步进电机，平移台内另一端设有定滑轮，步进电机动力输出端通过皮带驳接于定滑轮上；所述的搁置台设有卡钳，并且卡钳夹持于皮带上；所述的支架台上焊接有上支架座，上支架座顶端位置倒置激光发生器；上支架座中端位置处焊接有排布台支架；所述的排布台支架正面焊接有固定钢板，固定钢板上设有轨道条，所述的轨道条与点阵排布台之间通过滑块相滑动固定；所述的固定钢板上设有卡扣，卡扣内贯通角度调节螺杆，所述的角度调节螺杆底端联动于导向刮板；所述的导向刮板两末端搁置于角度盘内；所述的点阵排布台上设有排布台支架。进一步地，所述的排布台支架为等间距布置的空管构成。进一步地，所述的轨道条上设有限位销钉。进一步地，所述的辅平台上设有搁置架。进一步地，所述的点阵排布台外侧面设有热保护板。进一步地，所述的排布台支架内贯通有激光线束。本技术的有益效果：为激光冲击强化提供了操作性的平台；在本平台的支持下实现了有效降低疲劳裂纹扩展的驱动力，延长疲劳裂纹扩展寿命；并且在材料表层形成密集、稳定的位错结构的同时，使材料表层产生应变硬化，残留很大的压应力，显著的提高材料的抗疲劳和抗应力腐蚀等性能。附图说明图1为本技术一种利用点阵排布的激光冲击强化装置整体结构图。图2为本技术一种利用点阵排布的激光冲击强化装置爆炸结构图。图3为本技术一种利用点阵排布的激光冲击强化装置点阵排布台结构图。图4为本技术一种利用点阵排布的激光冲击强化装置平移台结构图。图中1-支架台，2-辅支架杆，3-主平台，4-辅平台，5-搁置架，6-上支架座，7-操控台，8-点阵排布台，9-排布台支架，10-热保护板，11-卡扣，12-角度调节螺杆，13-激光发生器，14-搁置台，15-平移台，16-固定钢板，17-轨道条，18-角度盘，19-导向刮板，20-步进电机，21-滑轴。具体实施方式下面结合附图1-4对本技术的具体实施方式做一个详细的说明。实施例：一种利用点阵排布的激光冲击强化装置，其主要构造有：支架台1、辅支架杆2、主平台3、辅平台4、搁置架5、上支架座6、操控台7、点阵排布台8、排布台支架9、热保护板10、卡扣11、角度调节螺杆12、激光发生器13、搁置台14、平移台15、固定钢板16、轨道条17、角度盘18、导向刮板19、步进电机20、滑轴21，所述的支架台1上固定有主平台3，主平台3两侧各铰接有辅平台4；所述的辅平台4下通过辅支架杆2与支架台1相支撑；所述的主平台3上设有平移台15，平移台15内置滑轴21，滑轴21上通过滑块固定有搁置台14；平移台15内一端设有步进电机20，平移台15内另一端设有定滑轮，步进电机20动力输出端通过皮带驳接于定滑轮上；所述的搁置台14设有卡钳，并且卡钳夹持于皮带上；所述的支架台1上焊接有上支架座6，上支架座6顶端位置倒置激光发生器13；上支架座6中端位置处焊接有排布台支架9；所述的排布台支架9正面焊接有固定钢板16，固定钢板16上设有轨道条17，所述的轨道条17与点阵排布台8之间通过滑块相滑动固定；所述的固定钢板16上设有卡扣11，卡扣11内贯通角度调节螺杆12，所述的角度调节螺杆12底端联动于导向刮板19；所述的导向刮板19两末端搁置于角度盘18内；所述的点阵排布台8上设有排布台支架9。所述的排布台支架9为等间距布置的空管构成。所述的轨道条17上设有限位销钉。所述的辅平台4上设有搁置架5。所述的点阵排布台8外侧面设有热保护板10。所述的排布台支架9内贯通有激光线束。本技术是为激光冲击强化提供了一个操作性的平台，辅平台4上设有的搁置架5是为方便放置预激光冲击强化物件而设计。具体的操作过程描述如下：激光发生器13是一个大功率的激光线束发生装置，其固定在操控台7内，首先激光发生器13的激光线束会穿过排布台支架9的各根空管内，通过调节角度调节螺杆12使得导向刮板19发生竖直角度上的转动，转动的导向刮板19会胁迫排布台支架9向预先定制角度发生偏转，这个过程为调制激光线束的过程。由于导向刮板19直接接触激光线束因此会产生高热，产热的高热通过热保护板10传递，消除废热源。在整个的点阵排布台8上下位置控制上则是通过轨道条17上线移动来实现的，当移动到需要的高度时，用销钉固定即可。在保证制激光线束角度调制完成的情况下，启动步进电机20，通过皮带将搁置台14往排布台支架9正下方移动。将需要激光冲击强化的物件放置于搁置台14上，启动激光发生器13实现激光冲击强化。以上显示和描述了本技术的基本原本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用点阵排布的激光冲击强化装置，其主要构造有：支架台（1）、辅支架杆（2）、主平台（3）、辅平台（4）、搁置架（5）、上支架座（6）、操控台（7）、点阵排布台（8）、排布台支架（9）、热保护板（10）、卡扣（11）、角度调节螺杆（12）、激光发生器（13）、搁置台（14）、平移台（15）、固定钢板（16）、轨道条（17）、角度盘（18）、导向刮板（19）、步进电机（20）、滑轴（21），其特征在于：支架台（1）上固定有主平台（3），主平台（3）两侧各铰接有辅平台（4）；所述的辅平台（4）下通过辅支架杆（2）与支架台（1）相支撑；所述的主平台（3）上设有平移台（15），平移台（15）内置滑轴（21），滑轴（21）上通过滑块固定有搁置台（14）；平移台（15）内一端设有步进电机（20），平移台（15）内另一端设有定滑轮，步进电机（20）动力输出端通过皮带驳接于定滑轮上；所述的搁置台（14）设有卡钳，并且卡钳夹持于皮带上；所述的支架台（1）上焊接有上支架座（6），上支架座（6）顶端位置倒置激光发生器（13）；上支架座（6）中端位置处焊接有排布台支架（9）；所述的排布台支架（9）正面焊接有固定钢板（16），固定钢板（16）上设有轨道条（17），所述的轨道条（17）与点阵排布台（8）之间通过滑块相滑动固定；所述的固定钢板（16）上设有卡扣（11），卡扣（11）内贯通角度调节螺杆（12），所述的角度调节螺杆（12）底端联动于导向刮板（19）；所述的导向刮板（19）两末端搁置于角度盘（18）内；所述的点阵排布台（8）上设有排布台支架（9）。...

【技术特征摘要】
1.一种利用点阵排布的激光冲击强化装置，其主要构造有：支架台（1）、辅支架杆（2）、主平台（3）、辅平台（4）、搁置架（5）、上支架座（6）、操控台（7）、点阵排布台（8）、排布台支架（9）、热保护板（10）、卡扣（11）、角度调节螺杆（12）、激光发生器（13）、搁置台（14）、平移台（15）、固定钢板（16）、轨道条（17）、角度盘（18）、导向刮板（19）、步进电机（20）、滑轴（21），其特征在于：支架台（1）上固定有主平台（3），主平台（3）两侧各铰接有辅平台（4）；所述的辅平台（4）下通过辅支架杆（2）与支架台（1）相支撑；所述的主平台（3）上设有平移台（15），平移台（15）内置滑轴（21），滑轴（21）上通过滑块固定有搁置台（14）；平移台（15）内一端设有步进电机（20），平移台（15）内另一端设有定滑轮，步进电机（20）动力输出端通过皮带驳接于定滑轮上；所述的搁置台（14）设有卡钳，并且卡钳夹持于皮带上；所述的支架台（1）上焊接有上支架座（6），上支架座（6）顶端位置倒置激光发生器（13）；上支架座（6）中端位置处焊接有排布...

【专利技术属性】
技术研发人员：王涛，陈磊，
申请(专利权)人：宁波中物东方光电技术有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33