[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

摘要

本发明公开了一种获取优越高温力学性能镁合金成形件的方法及成形装置。本发明装置主要包括：凹模、激光器、温度传感器、微型加热器等。本发明方法是利用温激光喷丸中的动态应变时效强化、温热成形及高压高应变速率的激光喷丸快速成形技术使镁合金加热到120~150°C进行高速贴模成形，将镁合金板材置于工作腔内的凹模上并贴上能量转换体；将工作腔抽至真空，结合微型加热器与激光器进行温激光喷丸镁合金板材高速贴模成形。因利用了温激光喷丸技术，在成形件内形成位错钉扎效应及纳米析出物，使镁合金成形件具有优越的高温抗蠕变、高温高强度等高温力学性能，同时也实现了镁合金板材的温热高应变速率成形，提高了镁合金成形性能及成形效率。

主权项

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8HZ，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。