[发明专利]获取优越高温力学性能镁合金成形件的方法及装置

权利要求书

1.获取优越高温力学性能镁合金成形件的方法，其特征在于，具体步骤如下：

（A）根据所需工件的形状及成形要求确定凹模的形状、激光冲击成形的运动轨迹，并设置好激光加工参数；

（B）用工业酒精清洗镁合金板材表面，在镁合金板材的上表面贴上能量转换体；

（C）将用光学玻璃材料制成的工作腔置于五轴工作台上；

（D）将凹模放在工作腔内，并用螺钉固定好凹模，并将镁合金板材置于凹模上；

（E）用硅胶将4个温度传感器紧贴在镁合金板材左下表面，微型加热器置于镁合金板材右下表面，通过夹具使二者紧密接触； 

（F）在改工作腔外壁设有一个真空导线接口，所有导线通过该导线接口与外界相连，再将该工作腔抽至真空，真空度为0.001~0.01MPa，再将保护气体充入该工作腔内，最后密封；

（G）启动计算机控制系统，使微型加热器将镁合金板材的温度加热到120°C~150°C；

（H）在该温度下，启动激光器，使其发出激光能量为300mJ~40J，光斑直径为200um~4mm、脉宽为20~30ns、频率为8H_Z，搭接率为75%的激光束经过反射镜的作用到达能量转换体上，产生高频高压高应变速率的激光冲击波，镁合金板材在高压高应变速率的激光冲击波的作用下进行高速贴模成形，进而得到所需的工件；

（I）取下能量转换体，打开工作腔的密封空，并往工作腔内充入保护气体，使其冷却至室温。

2.如权利要求1所述的获取优越高温力学性能镁合金成形件的方法，其特征在于，所述4个温度传感器的显示温度分别为T1、T2、T3、T4，镁合金板材的温度为：T=（T1+T2+T3+T4）/4。

3.如权利要求1所述的获取优越高温力学性能镁合金成形件的方法，其特征在于，所述的镁合金板材厚度为0.2mm~15mm。

4.如权利要求1所述的获取优越高温力学性能镁合金成形件的方法，其特征在于，所述的温激光喷丸成形轨迹为沿镁合金板材宽度方向作多次直线往复循环搭接喷丸成形运动。

5.如权利要求1所述的获取优越高温力学性能镁合金成形件的方法，其特征在于，所述步骤（D）中在凹模与镁合金板材接触部分涂有一层绝热材料。

6.获取优越高温力学性能镁合金成形件的装置，其特征在于，包括了激光器（1）、反射镜（2）、工作腔（3）、能量转换体（4）、温度传感器（5）、凹模（6）、五轴工作台（7）、螺钉（8）、微型加热器（10）、电子开关（11）、控制器（12）、计算机控制系统（13）、A/D转换器（14）、夹具（15）；工作腔（3）位于五轴工作台（7）上面，五轴工作台（7）用导线与计算机控制系统（13）相连，用螺钉（8）固定好凹模（6），将镁合金板材（9）置于工作腔（3）内的凹模（6）上；4个温度传感器（5）和A/D转换器（14）通过导线与计算机控制系统（13）连接；微型加热器（10）、电子开关（11）、控制器（12）与计算机控制系统（13）通过导线依次连接，通过夹具（15）使微型加热器（10）与镁合金板材（9）紧靠在一起；激光器（1）与反射镜（2）位于同一直线上，激光通过反射镜（2）反射指向五轴工作台（7），激光器（1）与计算机系统（13）相连，工作腔（3）内的所有导线通过导线接口（16）与工作腔（3）外部设备相连，导线接口（16）安装在工作腔（3）外壁，并密封。

7.如权利要求7所述的获取优越高温力学性能镁合金成形件的装置，其特征在于，所述工作腔（9）用光学玻璃材料制作而成，且在工作腔（3）底面及侧面外壁涂有一层绝热材料的薄膜，顶面涂覆一层增透薄膜。