监控的激光冲击强化制造技术

一种脉冲激光器（２０）配置成将脉冲激光束（２２）投射到工件（１２）上目标位置（２４）的液体膜（１８）上，以便对工件进行激光冲击强化。液体膜由探测激光器（３６）和光检测器（４０）监控，探测激光器将探测激光束投射到目标位置上，光检测器（４０）检测探测光束从目标位置上的反射。脉冲激光器由检测器协调动作，以便对监控的薄膜状态作出响应而发射脉冲光束。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金属工件的表面强化，更具体地说，涉及金属工件的激光冲击强化。
技术介绍
可以通过在金属零件表面引入剩余压应力来改进这些零件的疲劳强度。这通常是通过利用小的金属弹丸喷射强化其表面，使金属表面层塑性变形和压缩来实现的。必须均匀地强化金属表面，以确保强化过程的功效。激光冲击强化(LSP)是在强化方面的一种现代发展，它使用高峰值功率的激光来产生机械冲击波，以便在金属表面产生压缩的剩余应力。所述过程是这样进行的在金属表面上涂敷吸收材料，例如黑色涂料或胶带，以吸收来自激光束的能量并产生快速膨胀或爆破的等离子体。等离子体产生冲击波，所述冲击波能够使金属表面塑性变形，以便在所述表面引入剩余压应力。采用局部地约束等离子体以便集中撞击金属表面的爆破压力的方法，可以大大改进LSP。这通常是采用以下方法来实现的用薄的约束水层覆盖金属表面，水在所述表面上不断流动并且在进行LSP时被再填满。通过使激光器在脉冲方式下以适当的重复频率或脉冲频率工作来产生高功率激光。这样，可以将每次脉冲的能量最大化，以便使冲击强化的效果最大化，同时允许在相继的激光束脉冲之间将约束水膜再填满。由于每次激光脉冲在强化位本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于对其上具有约束液体膜的工件（１２）进行激光冲击强化的系统，所述系统包括：强化激光器（２０），用于将脉冲激光束（２２）投射到所述工件上目标位置（２４）的所述液体膜上；监控器，它监控（３４）所述目标位置的所述薄膜（１８） ，所述监控器包括用于将探测激光束（３８）投射到所述目标位置上的探测激光器和与所述目标位置光学对准并用于检测所述探测激光束从所述目标位置的反射的光检测器（４０）；以及控制器（４２），它在操作上连接到所述强化激光器（２０）和所述检测器（ ４０），用于对所述监控膜的质量作出响应而启动所述脉冲激光束。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：RE小沃伦，PR斯特夫亚，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]