一种辅助碳化硅纳米线植入铝合金的激光喷头制造技术

技术编号:42902446 阅读:18 留言:0更新日期:2024-09-30 15:17
本发明专利技术公开了一种辅助碳化硅纳米线定向植入铝合金的激光喷头,涉及表面改性设备领域,该激光喷头包括进料口、可调节移动系统、超声波振动分筛系统、连接头、风机供气系统、增压针吹锥管、激光头、喷线头。通过振动分筛系统。可将具有一定长径比的碳化硅纳米线定向分筛,使纳米线定向沉降到喷头底部。气流通过连接头从底部喷出,与碳化硅纳米线移动轨迹分离,防止了气流在喷头内部使纳米线无规则紊乱排列。后利用吹管飞针的原理,通过微管孔径变化增加压强和流速,在调节系统的移动下将纳米线以一定的设定角度喷射出去,插入在激光作用下的熔池表面,凝固钉扎。解决了纳米线在熔池表面随机分布的问题,此钉扎纳米线层可作为中间层,通过层间增韧来大幅度提高两种材料接头强度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及激光表面改性设备领域,尤其涉及一种辅助纳米线在铝合金表面熔池定向植入设备。


技术介绍

1、新型热塑复合材料近几年在航空航天领域受到广泛关注。为此,必然出现热塑复合材料与周围相邻铝合金结构件之间互相连接的应用情况,然而由于异质材料接头难以形成有效的化学键合,同时缺乏有效的多尺度机械互锁,导致目前热塑性复合材料与铝合金接头存在连接强度低的问题,接头在过载和循环应力下容易发生界面破坏。通过激光连接技术不仅可以获得优异的接头力学性能,还能在不损伤内部纤维的基础上实现铝合金与复合材料的连接。使用激光连接技术,除了对工艺参数本身调整之外,还可以对热塑性复合材料或铝合金表面构造微结构或者表面改性,这也是目前最常见的提高接头强度的两种方法。

2、然而,目前方法制备的连接强度有限,满足不了特殊的应用要求。故拟通过在接头处植入碳化硅纳米线。碳化硅纳米线具有一定的长径比(直径小于100纳米,长度50-100微米),硬度大,强度高,不易弯曲等优点,同时其本身具有稳定的物化性能和优异的力学性能,可以通过层间增韧来大幅度提高异种接头接头强度。目前关于使用碳化本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种辅助碳化硅纳米线植入铝合金的激光喷头,其特征在于,包括1-进料口、2-可调节移动系统、3-超声波振动分筛系统、4-连接头、5-风机供气系统、6-增压针吹锥管、7-激光头、8-喷线头;

2.根据权利要求1所述的一种辅助碳化硅纳米线植入铝合金的激光喷头,其特征在于所述的3-超声波振动系统,使用的33-一级过筛铝网表面用激光微加工出300目(过筛粒度约50微米)331-筛孔,起到振动筛分作用;34-二级筛分导流板表面同样用激光打出341-凹槽,槽宽50微米,振动作用下引导下滑方向。

3.根据权利要求1所述的4-连接头,其特征在于:其42-中空内圆环体与6-增压针...

【技术特征摘要】

1.一种辅助碳化硅纳米线植入铝合金的激光喷头,其特征在于,包括1-进料口、2-可调节移动系统、3-超声波振动分筛系统、4-连接头、5-风机供气系统、6-增压针吹锥管、7-激光头、8-喷线头;

2.根据权利要求1所述的一种辅助碳化硅纳米线植入铝合金的激光喷头,其特征在于所述的3-超声波振动系统,使用的33-一级过筛铝网表面用激光微加工出300目(过筛粒度约50微米)331-筛孔,起到振动筛分作用;34-二级筛分导流板表面同样用激光打出341-凹槽,槽宽50微米,振动作用下引导下滑方向。

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【专利技术属性】
技术研发人员:李斌斌曹亮亮高景民刘千礼
申请(专利权)人:南京航空航天大学
类型:发明
国别省市:

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