实时监控膜层残余应力的移动式表面机械强化处理系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种实时监控膜层残余应力的移动式表面机械强化处理系统，涉及微弧氧化辅助设备技术领域，包括输送通道，输送通道用于输送被加工件，输送通道上架设有处理平台；其中，处理平台前段设置有正对输送通道的塑性强化模块，塑性强化模块用于对被加工件表面进行塑性强化处理；处理平台中段设置有射线探测记录模块，射线探测记录模块包括滑动腔道，滑动腔道内架设有可以水平滑动的水平工作板，水平工作板底面左右两端均设置有竖直工作板，水平工作板和竖直工作板上均设置有X射线源和X射线记录仪；处理平台后段设置有微弧氧化模块。本实用新型专利技术具有应力检测准确、结构紧凑和设计合理的优点。

【技术实现步骤摘要】
实时监控膜层残余应力的移动式表面机械强化处理系统
本技术涉及微弧氧化辅助设备
，具体涉及一种实时监控膜层残余应力的移动式表面机械强化处理系统。
技术介绍
微弧氧化处理又称为微等离子体表面陶瓷化技术，是一种高电压等离子体辅助的阳极氧化新工艺，是在普通阳极氧化的基础上，利用弧光放电增强并激活在阳极上发生的反应，是型材表面的金属与电解质溶液相互作用，从而在铝、镁、钛等阀金属及其合金材料表面微弧放电，在高温、电场等因素的作用下，原位形成稳定的强化陶瓷膜层。与普通阳极氧化技术相比，微弧氧化处理技术工艺简单、易于控制，处理效率高，该技术制成的表面氧化膜结构致密，与基体结合好，具有优良的综合力学性能。由于微弧氧化后的金属表面将残余有拉应力，残余拉应力会引起氧化部位微观几何不连续，容易形成疲劳裂纹源和造成应力腐蚀，导致铝合金表面的疲劳可靠性和疲劳寿命降低，抗应力腐蚀能力差，降低疲劳强度和结构承载能力，因此，需要先对金属表面进行机械塑性强化，提高其机械强度，但是目前并没有结合机械强化处理与微弧氧化的加工处理设备。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本技术提供一种实时监控膜层残余应力的移动式表面机械强化处理系统，通过X射线衍射法采集和测定被加工件上塑性强化处理后的表面应力分布，从而直观地得到被加工件塑性强化后的强化程度，保证在满足一定塑性强化程度后才会进行微弧氧化操作，从而提高微弧氧化前的塑性强化处理的可靠性。一种实时监控膜层残余应力的移动式表面机械强化处理系统，包括输送通道，所述输送通道用于输送被加工件，所述输送通道上架设有处理平台；其中，所述处理平台前段设置有正对所述输送通道的塑性强化模块，所述塑性强化模块用于对被加工件表面进行塑性强化处理；所述处理平台中段设置有射线探测记录模块，所述射线探测记录模块包括滑动腔道，所述滑动腔道内架设有可以水平滑动的水平工作板，所述水平工作板底面左右两端均设置有竖直工作板，所述水平工作板和所述竖直工作板上均设置有X射线源和X射线记录仪；所述处理平台后段设置有微弧氧化模块，所述微弧氧化模块用于对被加工件表面进行微弧氧化处理。具体地，X射线源和X射线记录仪均电性连接有计算模块，所述计算模块用于进行X射线衍射法采集。通过计算模块来让对X射线记录仪上采集到的衍射图样进行对比分析。具体地，塑性强化模块、所述计算模块和所述微弧氧化模块均电性连接有控制模块。控制模块能够用来控制塑性强化模块进行塑性强化操作；计算模块将塑性强化程度信息传输至控制模块，当满足预设条件，再由控制模块控制微弧氧化模块进行微弧氧化操作。具体地，微弧氧化模块包括电解液槽，所述电解液槽连接有正对所述输送通道的电解液喷头，所述电解液喷头电性连接所述控制模块。通过设置电解液喷头，能够实现进行局部的微弧氧化操作。具体地，电解液为KOH、H3BO3和Na2SiO3作为混合电解质溶解于蒸馏水中制成的，电解液中KOH的浓度为5.5～6g/L、H3BO3的浓度为13～14g/L、Na2SiO3的浓度为3.5～4g/L。采用KOH、H3BO3和Na2SiO3混合电解质溶于蒸馏水而制成微碱性的电解液，优选的电解液中KOH的浓度为5.8g/L、H3BO3的浓度为13.5g/L、Na2SiO3的浓度为3.8g/L。具体地，电解液为KOH、H3BO3和Na2SiO3作为混合电解质溶解于蒸馏水中制成，并按500g～600g/L的比例加入固态功能颗粒，电解液中KOH的浓度为5.5～6g/L、H3BO3的浓度为13～14g/L、Na2SiO3的浓度为3.5～4g/L。采用KOH、H3BO3和Na2SiO3混合电解质溶于蒸馏水而制成微碱性的电解液，优选的电解液中KOH的浓度为5.8g/L、H3BO3的浓度为13.5g/L、Na2SiO3的浓度为3.8g/L，按照500g/L的比例加入固态功能颗粒，通过加入固态功能颗粒，在微弧氧化形成过程中，固态功能颗粒能够参与微弧氧化并形成一种新的强化后的微弧氧化陶瓷层，从而形成一种带有特定预设功能的复合结构层。具体地，输送通道上还架设有电性连接所述控制模块的视觉识别模块，所述视觉识别模块设置在所述塑性强化模块和所述微弧氧化模块之间，用于识别被加工件在所述输送通道上的位置。通过视觉识别模块的作用，能够识别被加工件在输送通道上待微弧氧化区域的位置，从而通过控制模块调节微弧氧化模块上电解液喷头的位置，让电解液喷头始终正对被加工件上的待微弧氧化区域。具体地，输送通道上还架设有电性连接所述控制模块的实时膜层监控模块，所述实时膜层监控模块设置在所述微弧氧化模块之后，用于识别被加工件上微弧氧化后形成的复合层厚度。通过实时膜层监控模块的作用，能够实时识别被加工件上微弧氧化后形成的复合层厚度，从而通过控制模块调节微弧氧化模块上电解液喷头的喷出参数，让微弧氧化过程更加科学可靠。具体地，塑性强化模块包括正对所述输送通道的喷丸通道，所述喷丸通道用于对被加工件表面进行喷丸处理。喷丸通道能够让通过其的被加工件表面接受喷丸处理，从而进行塑性强化，让整个被加工件表面的机械强度大于预设要求。本技术的有益效果体现在：本技术中，在整个输送通道上架设塑性强化、应力检测和微弧氧化三位一体结构，结构紧凑，设计合理，通过一个水平工作板和两个竖直工作板围成一个应力测定通道，同时水平工作板能够在滑动腔道内来回运动，从而提高整个应力测定通道的有效空间，再利用X射线源发射X射线，当X射线与晶格原子相互作用时，会产生散射波之间的干涉效应，使得振幅在空间的某些方向上产生相长干涉，而在另一些方向上又产生相消干涉，再由一个水平工作板和两个竖直工作板上的X射线记录仪分别采集并形成衍射图样，从而完成应力检测，直观地得到被加工件塑性强化后的强化程度，保证在满足一定塑性强化程度后才会进行微弧氧化操作，进而提高微弧氧化前的塑性强化处理的可靠性。附图说明为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。图1为本技术的结构俯视图；图2为本技术的结构侧视图；图3为本技术的结构示意图。附图标记：1-输送通道，2-处理平台，21-塑性强化模块，22-射线探测记录模块，221-滑动腔道，222-水平工作板，223-竖直工作板，23-微弧氧化模块，3-控制模块，4-计算模块，5-电解液槽，6-电解液喷头。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和出示的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本技术的实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种实时监控膜层残余应力的移动式表面机械强化处理系统，其特征在于，包括输送通道，所述输送通道用于输送被加工件，所述输送通道上架设有处理平台；其中，所述处理平台前段设置有正对所述输送通道的塑性强化模块，所述塑性强化模块用于对被加工件表面进行塑性强化处理；/n所述处理平台中段设置有射线探测记录模块，所述射线探测记录模块包括滑动腔道，所述滑动腔道内架设有可以水平滑动的水平工作板，所述水平工作板底面左右两端均设置有竖直工作板，所述水平工作板和所述竖直工作板上均设置有X射线源和X射线记录仪；/n所述处理平台后段设置有微弧氧化模块，所述微弧氧化模块用于对被加工件表面进行微弧氧化处理。/n

【技术特征摘要】
1.一种实时监控膜层残余应力的移动式表面机械强化处理系统，其特征在于，包括输送通道，所述输送通道用于输送被加工件，所述输送通道上架设有处理平台；其中，所述处理平台前段设置有正对所述输送通道的塑性强化模块，所述塑性强化模块用于对被加工件表面进行塑性强化处理；
所述处理平台中段设置有射线探测记录模块，所述射线探测记录模块包括滑动腔道，所述滑动腔道内架设有可以水平滑动的水平工作板，所述水平工作板底面左右两端均设置有竖直工作板，所述水平工作板和所述竖直工作板上均设置有X射线源和X射线记录仪；
所述处理平台后段设置有微弧氧化模块，所述微弧氧化模块用于对被加工件表面进行微弧氧化处理。


2.根据权利要求1所述的实时监控膜层残余应力的移动式表面机械强化处理系统，其特征在于，所述X射线源和X射线记录仪均电性连接有计算模块，所述计算模块用于进行X射线衍射法采集。


3.根据权利要求2所述的实时监控膜层残余应力的移动式表面机械强化处理系统，其特征在于，所述塑性强化模块、所述计算模块和所述微弧氧化模块均电性连接有控制模块。

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【专利技术属性】
技术研发人员：徐磊，卞琦，
申请(专利权)人：苏州村野智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32