一种斜入射的激光冲击强化方法技术

本发明专利技术提供了一种斜入射的激光冲击强化方法，包括以下步骤：S101、依据待加工零件强化区域的形状特征，判断最小激光入射角度；S102、初步选择脉冲宽度、光斑尺寸等激光参数，根据零件材料的力学属性得到垂直入射条件下所需激光能量；S103、确定最小激光入射角度所需选取的对应脉冲能量，并判断所需激光能量是否在激光器可达的技术指标之内；S104、若是，则确定待加工零件的移动路径，确定椭圆形光斑的搭接规则；S105、利用所需能量的脉冲激光通过最小激光入射角度进行冲击强化操作。本发明专利技术可实现涡轮盘榫槽等小空间结构的脉冲激光冲击强化处理，能够在强化过程中保持激光冲击强度的一致性，提升残余压应力分布的均匀性。

A method of laser shock strengthening with oblique incidence

【技术实现步骤摘要】
一种斜入射的激光冲击强化方法
本专利技术涉及材料表面强化处理领域，具体涉及一种斜入射的激光冲击强化方法。
技术介绍
激光冲击是一种利用强激光诱导的冲击波来强化金属的新技术，能够大幅度增强金属材料的耐久性。由于激光具有较好的可达性，激光冲击强化技术特别适合于壁薄且型面复杂的航空发动机叶片等零件。航空发动机涡轮盘的榫槽部位在工作过程中受到离心应力与振动应力等的叠加作用极易发生疲劳断裂失效，对先进表面强化技术的需求日益提高。榫槽结构复杂且由于榫齿等部位相互干涉而存在齿根等无法实现激光光束垂直入射的待强化区域，对具有明显应力集中效应齿根区域的强化需合理选择入射角度以及脉冲宽度等激光参数，以保证强化区域具有平衡的应力分布以及相对一致的强化效果。如中国专利CN201410143616.4一种涡轮盘榫槽结构的激光冲击强化方法公开了包括清洁零件、设置吸收层、设置约束层、零件装夹、调整激光冲击强化角度、确定激光冲击工艺参数、进行激光冲击等步骤，但该专利对于入射角度的选择过于局限，且无法保证冲击强化的均匀性，榫槽结构的加工质量得不到保障。专本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种斜入射的激光冲击强化方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS101、依据待加工零件强化区域的形状特征，判断邻近部位对光束入射的影响程度，获得最大的最小激光入射角度，确定入射角度的范围，光束分别从待加工零件的两端面入射到待强化区域进行加工，且从两端面入射的最小激光入射角度相等，保证在对整个待强化区域进行处理时所选取的最小激光入射角度是最大值；/nS102、初步选择脉冲宽度、光斑尺寸激光参数，根据零件材料的力学属性得到垂直入射条件下所需激光能量；/nS103、确定最小激光入射角度所需选取的对应脉冲能量，并判断所需激光能量是否在激光器可达的技术指标之内，若最小入射角度所需最大激光能量超过激光器...

【技术特征摘要】
1.一种斜入射的激光冲击强化方法，其特征在于，包括以下步骤：
S101、依据待加工零件强化区域的形状特征，判断邻近部位对光束入射的影响程度，获得最大的最小激光入射角度，确定入射角度的范围，光束分别从待加工零件的两端面入射到待强化区域进行加工，且从两端面入射的最小激光入射角度相等，保证在对整个待强化区域进行处理时所选取的最小激光入射角度是最大值；
S102、初步选择脉冲宽度、光斑尺寸激光参数，根据零件材料的力学属性得到垂直入射条件下所需激光能量；
S103、确定最小激光入射角度所需选取的对应脉冲能量，并判断所需激光能量是否在激光器可达的技术指标之内，若最小入射角度所需最大激光能量超过激光器可达的技术指标，在激光参数可选范围内重新选择适用于待加工零件的脉冲宽度、光斑尺寸以及垂直入射条件下激光能量，最终使得最小入射角度所对应的最大激光能量在激光器的允许使用区间之内；
S104、若最小入射角度条件所需最大激光能量在激光器可达技术指标内，则确定待加工零件的移动路径，确定椭圆形...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢国鑫，张永康，
申请(专利权)人：佛山市南海区广工大数控装备协同创新研究院，广东镭奔激光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44