[发明专利]应用于激光冲击强化的防污染装置

说明书

本发明提供了应用于激光冲击强化的防污染装置包括防尘机构、设置在防尘机构内的防污染环、设置在导气机构外侧的末级镜片、固定盖、位于固定盖外侧且由右往左依次设置的激光传输单元以及脉冲激光器、空压系统以及工业控制计算机；防尘机构为内部中空两端开口的长筒状结构，一开口端上设有导气机构，另一开口端为直径由内往外依次减小的锥形口；固定盖将末级镜片和导气机构固定在防尘机构一开口端上，固定盖的底部设有与固定盖内部导通的进气口；空压系统连接固定盖上的进气口与固定盖内部导通；工业控制计算机用于控制空压系统向防尘机构中输送空气。本发明大大降低了激光冲击强化加工过程中产生的烟雾及喷溅物对激光束的影响，提高了加工的质量。

技术领域

本发明涉及激光冲击强化技术领域，特别涉及应用于激光冲击强化的防污染装置。

背景技术

激光冲击强化技术又称为激光喷丸，是利用短脉冲（ns级），高峰值功率密度（10⁹W/cm²以上）激光透过约束层冲击覆盖在金属表面的激光吸收保护膜，产生高压瞬态等离子体冲击波，高达GPa的冲击波压力在金属材料表层产生高应变塑性变形，形成很大的残余压应力，同时微观组织发生很大的变化，能显著提高金属材料抗外力损伤、抗腐蚀等疲劳性能的表面处理技术。通常在激光冲击强化工业应用中，采用水作为约束层，这时因水约束层和金属表面对等离子体冲击波的阻碍，水约束层和金属表面污物将会逆向光路喷溅，不仅污染了激光传输单元的光学元件，导致光学元件损伤，而且加工时喷溅的污染物也会吸收激光能量，造成激光能量的损失。从而降低了金属材料表面的最终冲击强化效果。

经过相关文献与专利的查阅，国内江苏大学殷苏民等人专利号为：200510037969.7的发明专利“一种基于激光冲击波技术的聚焦镜保护方法与装置”，及西安天瑞达光电技术有限公司李国杰等人专利号为：200910021001.3的发明专利“激光冲击强化系统光学膜片防喷溅装置”，与本专利相近，都是保护冲击强化系统的光学透镜避免污染。但是随着激光冲击强化工艺和加工水平的整体提高，激光冲击强化的工作频率已经提高，从之前的1Hz，到现在的5Hz、10Hz，以上专利无法满足现有激光冲击强化生产的实际需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种易于安装、方便操作、且能够实现持续性、效果显著、同时可满足不同频率加工需求的应用于激光冲击强化的防污染装置。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

应用于激光冲击强化的防污染装置，所述防污染装置包括：

一防尘机构，防尘机构为内部中空两端开口的长筒状结构，其中一开口端上设有导气机构，其中另一开口端为直径由内往外依次减小的锥形端，锥形端端部为锥形口；

若干设置在防尘机构内的防污染环；

一设置在导气机构外侧的末级镜片；

一内部中空两端开口的固定盖，固定盖将末级镜片和导气机构固定在防尘机构一开口端上，固定盖的底部设有与固定盖内部导通的进气口；

一位于固定盖外侧且由右往左依次设置的激光传输单元以及脉冲激光器，

脉冲激光器、激光传输单元、固定盖、末级镜片、导气机构、防尘机构的水平中心线均在一条直线上；

一空压系统，空压系统连接固定盖上的进气口与固定盖内部导通；

一工业控制计算机，工业控制计算机用于控制空压系统向防尘机构中持续不断的输送洁净的压缩空气。

在本发明的一个实施例中，所述末级镜片采用镀有高透过率膜层的玻璃镜片。

在本发明的一个实施例中，所述防污染环为4个不同口径的防污染环，分别为I级防污染环、II级防污染环、III级防污染环及IV级防污染环，且等间距分布在防尘机构内。