[发明专利]一种激光冲击温强化系统及方法

权利要求书

1.一种激光冲击温强化系统(1)，包括计算机(2)，其特征在于：计算机(2)通过激光控制器(3)和激光器(4)连接，激光器(4)发出的激光通过聚焦透镜(6)产生激光脉冲(21)，并照射在样件(17)上，样件(17)上方样件(17)上覆盖了吸收层(19)和约束层(18)；

样件(17)固定在夹具(16)上，夹具(16)上设置有加热器(15)，加热器(15)外侧设有保护罩(20)，夹具(16)、加热器(15)、保护罩(20)连接在五轴联动工作台(13)上，五轴联动工作台(13)通过电机驱动器(12)和计算机(2)连接；

所述的样件(17)的上方设有喷嘴(11)，喷嘴(11)通过抽液泵(10)、过滤器(9)和储液槽(8)连通，约束层(18)的介质回流至储液槽(8)；抽液泵(10)、过滤器(9)和储液槽(8)构成约束层循环系统(7)；

所述的加热器(15)通过恒温控制系统(14)和和计算机(2)连接。

2.根据权利要求1所述的一种激光冲击温强化系统(1)，其特征在于：所述的激光控制器(3)包括比较器，其从解调器接收信号并且将信号编程进入激光控制器(3)的一个或多个预定极限比较；如果信号超过预定极限，由激光器(4)沉积在样件(17)中的能量的量是足够的，激光控制器(3)指示激光冲击温强化系统(1)正常工作；相反，如果信号不超过预定极限中的一个或多个，由激光器(4)沉积在样件(17)中的能量的量是不足的，激光控制器(3)指示激光冲击温强化系统(1)发生故障，实现激光冲击温强化系统(1)提供激光冲击温强化工艺的效果和效率的实时监测。

3.根据权利要求1所述的一种激光冲击温强化系统(1)，其特征在于：所述的样件(17)采用从硬化获益的任何材料，包括钛合金、铝合金、镍基高温合金、铸铁，和实际上具有缺口、孔、角或易于疲劳失效的其他特征的任何金属。

4.根据权利要求1所述的一种激光冲击温强化系统(1)，其特征在于：所述的样件(17)上撞击点的区域的大小在直径2.5毫米到25毫米的范围内。

5.根据权利要求1所述的一种激光冲击温强化系统(1)，其特征在于：所述的吸收层(19)包括施加于样件(17)的表面的黑胶带或涂料的薄层。

6.根据权利要求1所述的一种激光冲击温强化系统(1)，其特征在于：所述的吸收层(19)采用铝箔。

7.根据权利要求1所述的一种激光冲击温强化系统(1)，其特征在于：所述的约束层(18)是施加在吸收层(19)之上的一薄层水，或其他半透明或全透明材料。

8.根据权利要求1所述的一种激光冲击温强化系统(1)，其特征在于：所述的约束层(18)采用硅油。

9.一种激光冲击温强化方法，其特征在于，包括以下步骤：

a.计算机(2)通过恒温控制系统(14)对样件(17)进行预加热，并保温；

b.计算机(2)通过激光控制器(3)使激光器(4)发射激光；

c.激光器(4)发射的激光经反射镜(5)反射，再由聚焦透镜(6)聚焦于样件(17)表面及进行激光冲击温强化；

d.计算机(2)通过电机驱动器(12)驱动五轴联动工作台(13)移动，从而使样件(17)位置移动，实现在样件(17)表面不同位置进行激光冲击温强化；

e.约束层(18)介质采用硅油，通过约束层循环系统(7)实现约束层(18)介质的循环利用。