一种激光喷丸成形冲击载荷流变学约束增益方法技术

本发明专利技术公开了一种激光喷丸成形冲击载荷流变学约束增益方法，该方法利用非牛顿流体约束层受冲击作用后瞬时发生剪切增稠硬化的流变学效应，实现了激光喷丸成形冲击载荷的应力峰值放大和作用时间延长，具有易部署、易清理、冲击载荷放大效能显著、与激光诱导等离子体爆轰波强度自适应等优点。通过非牛顿流体在待成形表面黏性流动并保持一定厚度的方式形成约束层，在激光喷丸成形过程中对冲击载荷实现强约束从而使其反冲达到载荷放大效果。本发明专利技术解决了现有激光喷丸成形技术中对冲击波约束效能不足、冲击载荷应力峰值和作用时间不足的问题。本发明专利技术提供的方法主要应用于激光喷丸成形领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于激光喷丸成形，具体涉及一种激光喷丸成形冲击载荷流变学约束增益方法。

技术介绍

1、激光喷丸是通过短脉冲(脉宽为纳秒量级乃至飞秒量级)、高功率密度(gw/cm2量级)激光垂直作用于附有约束层和能量吸收层的金属工件表面，在工件表面诱导局域等离子体爆轰波，局域等离子体爆轰波的向外扩散被约束层部分限制，于是形成强作用于金属工件表面的反冲冲击波，使金属表层产生塑性变形，产生残余压应力，从而增强金属件的抗疲劳性能。

2、激光喷丸成形源自于激光喷丸原理，是一种非接触、非热效应的金属板材柔性成形方法。激光喷丸成形通过使用激光诱导的冲击波来诱导金属板材弯曲成形，这是一种纯机械过程，不会造成热损伤，此外还可以通过产生有益的残余压应力和表面加工硬化层来改善金属的疲劳性能。

3、目前激光喷丸成形采用的约束层通常有玻璃、流水及透明柔性贴膜等。其中水因为成本低、柔性好、适应性强等特点得到了最为广泛的使用。但水约束层的最大缺点是其刚性不足，难以有效维持冲击波的强度和作用时间。玻璃约束层脆性较大，易碎、成本高、更换不便。柔性贴膜约束层在激光冲击过程中本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种激光喷丸成形冲击载荷流变学约束增益方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种激光喷丸成形冲击载荷流变学约束增益方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述非牛顿流体为无色透明的水溶性液体。

3.根据权利要求1所述的一种激光喷丸成形冲击载荷流变学约束增益方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述非牛顿流体为剪切增稠液体。

4.根据权利要求1所述的一种激光喷丸成形冲击载荷流变学约束增益方法，其特征在于，S3中，所述脉冲激光为纳秒脉冲激光，激光脉冲的脉宽范围在20纳秒到200纳秒之间。

【技术特征摘要】

1.一种激光喷丸成形冲击载荷流变学约束增益方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种激光喷丸成形冲击载荷流变学约束增益方法，其特征在于，所述步骤s2中，所述非牛顿流体为无色透明的水溶性液体。

3.根据权利要求1所述的一种激光喷...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙福臻，刘阳，蔡克乾，李岩，王斌，
申请(专利权)人：北京机科国创轻量化科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：