一种激光冲击波和超声冲击波实时耦合装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了本发明专利技术提供了一种激光冲击波和超声冲击波实时耦合强化装置，包括同步装置、激光装置、超声冲击装置、工作平台和控制系统；所述上壳体通过第二液压缸支撑在底座上；所述支承梁通过第二液压缸安装在上壳体底部，所述限位滑轨通过第一液压缸安装在上壳体底部；2个所述超声冲击装置通过同步装置连接，用于所述超声冲击装置同步移动和同步转动；所述激光装置用于产生激光束穿过上壳体所述照射在工件表面；所述控制系统控制所述激光装置延时于超声冲击装置进行激光冲击。本发明专利技术调节超声冲击装置的起始时间、旋转角度与速度，实现超声波方向与波阵面位置的动态控制，实现激光冲击波和超声冲击波实时耦合。冲击波和超声冲击波实时耦合。冲击波和超声冲击波实时耦合。

【技术实现步骤摘要】
一种激光冲击波和超声冲击波实时耦合装置及方法


[0001]本专利技术涉及激光加工
，特别涉及一种实现激光冲击波和超声冲击波实时耦合的装置及方法。

技术介绍

[0002]激光冲击技术，利用纳秒脉冲激光与材料相互作用产生的冲击波，实现金属材料表面强化与成形加工。但单一激光束诱导的冲击波压力幅值低、时间短，导致零件表面残余压应力幅值低、晶粒细化程度低，强化/成形效果及其可控性较差。
[0003]中国专利技术专利提出了一种振动辅助激光冲击处理金属构件的表面强化方法，该专利技术专利将激光冲击强化技术与振动时效处理相结合，使表层晶粒细化、内部残余应力均匀化。但存在以下缺点：(1)采用激振器对试样整体进行时效处理，无法实现局部区域强化处理；(2)激光冲击与振动时效分开，无法改善激光冲击波压力幅值低、时间短的技术缺陷，塑性变形与残余压应力低，强化效果较差。
[0004]中国专利技术专利提出了一种用于同轴超声辅助激光喷丸强化的超声振动装置，该专利技术专利实现了超声振动波和激光冲击波同轴传播，促进材料的动态再结晶行为，使材料表面获得超细晶粒。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光冲击波和超声冲击波实时耦合强化装置，其特征在于，包括同步装置、激光装置、超声冲击装置、工作平台和控制系统；所述工作平台包括上壳体(6)、第一液压缸(5)、第二液压缸(12)、限位滑轨(3)和底座(13)，所述底座(13)上装夹可水平移动的工件(1)，所述上壳体(6)通过第二液压缸(12)支撑在底座(13)上；所述支承梁(9)通过第二液压缸(12)安装在上壳体(6)底部，2个所述支承梁(9)通过滑动副与限位滑轨(3)连接，所述限位滑轨(3)通过第一液压缸(5)安装在上壳体(6)底部；任一所述支承梁(9)上设有传递桩(4)；2个所述超声冲击装置安装在上壳体(6)内，且2个所述超声冲击装置通过同步装置连接，用于所述超声冲击装置同步移动和同步转动；所述激光装置用于产生激光束穿过上壳体(6)所述照射在工件(1)表面；所述控制系统控制所述激光装置延时于超声冲击装置进行激光冲击，用于实现实时耦合。2.根据权利要求1所述的激光冲击波和超声冲击波实时耦合强化装置，其特征在于，所述同步装置包括驱动装置、齿条、第一滑动装置、第二滑动装置、摆动液压缸(25)和液压系统；2个所述第一滑动装置分布在上壳体(6)内，每个所述第一滑动装置上滑动安装摆动液压缸(25)，所述摆动液压缸(25)的输出轴直接或间接与超声冲击装置连接，所述液压系统用于同步控制2个所述摆动液压缸(25)的转动；2个所述第二滑动装置安装在壳体(6)内，每个所述第二滑动装置上滑动安装齿条，所述驱动装置输出端安装外齿轮(19)，所述外齿轮(19)分别与2个所述齿条啮合；每个所述齿条一端内安装轴承(24)，所述摆动液压缸(25)的输出轴穿过轴承(24)，通过齿条的同步移动使所述摆动液压缸(25)同步移动。3.根据权利要求2所述的激光冲击波和超声冲击波实时耦合强化装置，其特征在于，所述超声冲击装置包括冲击头(32)、变幅杆(33)和换能器；所述换能器直接或者间接与所述摆动液压缸(25)的输出轴传动连接，所述换能器底部安装变幅杆(33)，所述变幅杆(33)末端安装冲击头(32)，通过第一液压缸(5)使冲击头(32)与传递桩(4)高副接触，通过同步装置使冲击头(32)绕传递桩(4)圆心转动。4.根据权利要求3所述的激光冲击波和超声冲击波实时耦合强化装置，其特征在于，设所述冲击头(32)与工件(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵曜民，孟宪凯，周建忠，鲁金忠，黄舒，蔡杰，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：