[发明专利]一种超声波辅助激光温喷丸强化细管件的组合方法

权利要求书

1.一种超声波辅助激光温喷丸强化细管件的组合方法，其特征在于：采用压电陶瓷作为振动部件，经过极化后连接超声波发生器，根据超声波原理，沿压电陶瓷柱产生低频振动位移波，利用其产生的径向振动撞击细管件内壁，使细管件内壁产生塑形变形，在管件内壁引入残余应力，使管件内壁得到强化并降低表面粗糙度，同时对管道外壁进行激光温喷丸强化，最终使细管件内外壁均产生强化效果。

2.如权利要求1所述的一种超声波辅助激光温喷丸强化细管件的组合方法，其特征在于，具体步骤如下：

具体步骤如下：

(1)对细管件外表面进行打磨，直至表面光亮，并用去离子水对细管件进行超声清洗，清洗后，将铝箔吸收层紧密覆盖于细管件表面；

(2)对压电陶瓷柱进行极化，并在压电陶瓷上套上保护套；

(3)压电陶瓷柱极化后激励超声波产生径向振动对细管件内壁进行撞击，在细管件内壁上产生塑性变形，从而引入残余应力，使细管件内壁得到强化；

(4)在压电陶瓷对细管件内壁进行强化时，转动需要强化的细管件，使得强化效果均匀；

(5)同时对转动的细管件外壁进行激光温喷丸强化处理，使细管件外壁得到强化。

3.如权利要求2所述的一种超声波辅助激光温喷丸强化细管件的组合方法，其特征在于：所述细管件材料为应用于航空航天、汽车轮船、化工行业的关键重要部件的金属材料；细管件内径尺寸范围为3-5mm，壁厚范围为2-3mm。

4.如权利要求3所述的一种超声波辅助激光温喷丸强化细管件的组合方法，其特征在于：所述细管件材料为铝合金、钛合金、镁合金、不锈钢或镍基高温合金。

5.如权利要求2所述的一种超声波辅助激光温喷丸强化细管件的组合方法，其特征在于：步骤(2)中，压电陶瓷柱为PZT系压电陶瓷，极化电场为1.5-5kv/mm，极化温度为100-180℃，极化时间为10-60min，采用空气极化法；保护套材料为POM材料添加碳钎维制成，根据细管件内径尺寸大小不同制成不同厚度的保护套。

6.如权利要求2所述的一种超声波辅助激光温喷丸强化细管件的组合方法，其特征在于：所述步骤(3)中，激励的信号为窄带半正弦脉冲信号，幅值为20V，激励频率为20kHz-60kHz。

7.如权利要求2所述的一种超声波辅助激光温喷丸强化细管件的组合方法，其特征在于：所述步骤(4)中，管件旋转方式为不连续旋转，每次旋转2/D rad，其中D为细管件外径。

8.如权利要求2所述的一种超声波辅助激光温喷丸强化细管件的组合方法，其特征在于：所述步骤(5)中，每次旋转停顿时，以铝箔作为吸收层，水作为约束层，对管件外表面进行激光温喷丸强化，激光强化参数如下：光斑直径为2mm，脉宽为8-30ns，脉冲能量为2-15J，横向和纵向搭接率为50％；选取260℃作为激光温喷丸强化温度；激光温喷丸强化在细管件外表面轴向方向逐圈冲击。

9.如权利要求2所述的一种超声波辅助激光温喷丸强化细管件的组合方法，其特征在于：所述步骤(1)中，对细管件外表面进行打磨指采用1200#的SiC砂纸对细管件外表面进行打磨。