[发明专利]一种电脉冲和激光冲击波实时耦合强化的方法

权利要求书

1.一种电脉冲和激光冲击波实时耦合强化的方法，其特征在于，通过调节电脉冲的起始时刻与持续时间、激光器激光的起始时刻与持续时间以及工件的移动速度的匹配关系，从而实现电脉冲与激光冲击波实时耦合强化，最终实现强度和塑性的深度提升效果，具体步骤如下：

(1)调节电脉冲波形；

(2)调节电脉冲和激光器发生频率分别为f₁和f₂，使得f₁＝m*f₂；

(3)调节电脉冲和激光器脉宽分别为τ₁和τ₂，且τ₁τ₂；

(4)调节电脉冲参数：电流幅值为I₀，半峰全高FWHM为τ₃，电流值为I₀/2的时刻分别为t₁和t₄；

(5)优先启动电脉冲，t₂时刻后启动激光器，激发激光冲击波，其中t₂满足如下关系：t₂≥t₁，t₂≤t₄-6τ₂；

(6)激光冲击波从冲击起始点开始进行激光冲击，同时将工件以速度V＝D*f₂*(1-p％)沿设定的激光冲击路径向冲击终止点移动，直至完成终止点的激光冲击，关闭激光器；关闭电脉冲发生装置，完成强化过程，其中D为激光冲击圆形光斑直径或方形光斑边长，p％为光斑搭接率。

2.如权利要求1所述的一种电脉冲和激光冲击波实时耦合强化的方法，其特征在于，步骤(1)中，电脉冲为直流电，波形为半正弦，三角或者矩形，电流与时间满足以下关系：其中n≥0，n为整数；X(t)为电流关于时间的函数，单位为A，t为电脉冲的持续时间，单位为t，g(t)为X(t)高电平阶段的函数表示式，f₁为电脉冲发生频率，τ₁为电脉冲脉宽。

3.如权利要求1所述的一种电脉冲和激光冲击波实时耦合强化的方法，其特征在于，步骤(2)中，f₁≤1000Hz，f₂≤10Hz，m≥1，m为整数。

4.如权利要求1所述的一种电脉冲和激光冲击波实时耦合强化的方法，其特征在于，步骤(3)中，τ₁≤5000μs，τ₂≤30ns。

5.如权利要求1所述的一种电脉冲和激光冲击波实时耦合强化的方法，其特征在于，步骤(4)中，t₁和t₄是X(t)＝I₀/2在一个周期内的两个不同时刻，且t₁和t₄满足t₄＝t₁+τ₃，若无解，则t₁＝nf^-1，t₄＝nf^-1+τ₁，其中n≥0，n为整数。

6.如权利要求1所述的一种电脉冲和激光冲击波实时耦合强化的方法，其特征在于，激光冲击强化约束层为甘油；吸收层采用双层吸收层，内层为耐高温绝缘胶层；外层为铝箔。

7.如权利要求1所述的一种电脉冲和激光冲击波实时耦合强化的方法，其特征在于，步骤(4)中，电脉冲其余参数：0A≤电流幅值≤5000A，0V≤电压幅值≤12V；激光冲击其余参数：能量密度根据材料进行选择。