管状构件的激光表面处理方法及导波体技术

本发明专利技术公开了一种管状构件的激光表面处理方法及导波体，在实施强化过程中在管状构件内部填充一种与管状构件材料阻抗匹配的导波弹性体，控制冲击波传播，实现耦合应力场分布和宏观变形控制，用于包括航空液压导管在内的薄壁管状构件的激光表面强化处理，能够基本消除或减弱激光在管内壁形成反射、折射，避免与入射波系耦合，从而避免形成复杂的应力场分布及宏观变形，保证管状构件抗疲劳性能，最终降低使用故障率；以航空薄壁细管为例，本发明专利技术在航空用薄壁细导管危险部位形成不小于数值为200MPa分布均匀的残余压应力层，且影响层内无残余拉应力，同时变形量满足使用要求，能够解决飞机液压导管由于振动导致高周疲劳裂纹的问题。

【技术实现步骤摘要】
管状构件的激光表面处理方法及导波体
本专利技术涉及一种管状构件激光强化加工工艺，特别涉及一种管状构件的激光表面处理方法及导波体。
技术介绍
管状构件是工业生产、航空航天必不可少的构件之一，主要作为输送介质以及能量传递。在航空领域，液压导管是保证飞机正常运行的必要条件之一，是飞机液压系统介质传输和能量传递的通道，飞机液压导管系统具有“散、乱、长、杂”点，是飞机最常见的故障之一，导管的断裂和泄露将直接影响作动性能和飞机安全性，检查维修十分复杂。随着飞机液压系统的高压化，液压导管的强度提升越来越重要。近年来，飞机发生多起薄壁导管疲劳裂纹故障，导致飞机空中警告而紧急着陆，严重影响了飞机的正常使用。已有研究表明，飞机飞行过程中管路系统会受到多种激励源和激励频段，包括发动机开车时振动，液压泵脉动以及液压冲击等，导致液压导管发生振动破坏，出现疲劳裂纹。由于飞机液压导管布局复杂，不可能通过调整整个管系整体动态特性来避免局部故障问题。为解决上述问题，现有技术中为了解决飞机液压导管出现的疲劳断裂以及破坏问题，采用激光冲击强化技术进行表面强化，以增加导管的强本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种管状构件的激光表面处理方法，其特征在于：包括下列步骤：/na.前期处理：/na1.确定管状构件须激光强化区域；/nb.至少将管状构件须激光强化区域内部填充导波体，所述导波体具有可方便填充在管状构件须激光强化部位内部的物理特性以及具有将激光冲击波从管状构件内壁导出并吸收的物理特性；/nc.对填充好的管状构件须激光强化区域进行激光强化表面处理。/n

【技术特征摘要】
1.一种管状构件的激光表面处理方法，其特征在于：包括下列步骤：
a.前期处理：
a1.确定管状构件须激光强化区域；
b.至少将管状构件须激光强化区域内部填充导波体，所述导波体具有可方便填充在管状构件须激光强化部位内部的物理特性以及具有将激光冲击波从管状构件内壁导出并吸收的物理特性；
c.对填充好的管状构件须激光强化区域进行激光强化表面处理。


2.根据权利要求1所述的管状构件的激光表面处理方法，其特征在于：步骤a中，还包括步骤a2，分析不同强化工艺对填充导波体和没有填充导波体的管状构件应力场分布和宏观变形影响规律。


3.根据权利要求2所述的管状构件的激光表面处理方法，其特征在于：步骤a1中，对管状构件振动模态进行分析，并结合外场故障统计数据，确定管状构件须激光强化区域；步骤a2中，建立管状构件的三维数值模型，对管状构件须激光强化区域进行激光冲击强化数值仿真，分析不同强化工艺对填充导波体和没有填充导波体的管状构件应力场分布和宏观变形影响规律。


4.根据权利要求3所述的管状构件的激光表面处理方法，其特征在于：步骤a2中建立导管三维模型时，所述导波体的相关物理特性与管状构件的基本一致；
所述不同强化工艺为：选用的激光冲击强化参数为不同的功率密度以及根据管状构件激光需强化区域外形特征设置的不同的入射角度；
步骤c中，激光强化表面处理的激光冲击强化工艺根据步骤a2中获得的不同强化工艺对填充导波体的管状构件应力场分布和宏观变形影响规律优化而得。


5.根据权利要求1所述的管状构件...

【专利技术属性】
技术研发人员：周留成，何卫锋，舒送，罗思海，陈培明，聂祥樊，柳平，王学德，李玉琴，
申请(专利权)人：中国人民解放军空军工程大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61