基于空氣中沖擊波輻值和飛行時間的激光沖擊強化在線檢測試驗研究.pdf

1、激光沖擊強化作為激光加工技術(shù)的重要組成部分，其最大作用是在工件內(nèi)引入了高深度的殘余壓應(yīng)力，因此大大增加了工件的抗疲勞壽命，典型的處理工件有渦輪發(fā)動機的葉片。激光沖擊強化技術(shù)現(xiàn)在面臨的關(guān)鍵問題之一是怎樣對激光沖擊強化進(jìn)行在線檢測，在國外專利文獻(xiàn)中稱為Quality Assurance of LaserShock Processing，對于該問題的探索和研究，有著極為重要的應(yīng)用前景。本文從激光沖擊強化在線檢測技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀出發(fā)，簡要介紹

2、了各種現(xiàn)有的沖擊強化在線檢測技術(shù)方法和原理，選擇現(xiàn)有的沖擊波飛行時間法為基礎(chǔ)，對激光沖擊強化在線檢測技術(shù)進(jìn)行了試驗研究和理論分析，論文研究的主要工作和取得的創(chuàng)新點如下：
　　 為了更加基礎(chǔ)的理解沖擊波在空氣中的傳播，移去了約束層，將激光沖擊強化普遍使用的鋁箔吸收層作為工件，以50mJ-1000mJ，波長1064nm,脈寬10ns，光斑直徑約1mm的激光能量對鋁箔進(jìn)行燒蝕，采用泰勒解對測量結(jié)果進(jìn)行了分析，得出入射激光能量和沖擊波能

3、量的經(jīng)驗公式，說明以沖擊波飛行時間對激光沖擊強化進(jìn)行檢測是可行的。
　　 對基于沖擊波幅值和飛行時間的激光沖擊強化在線檢測進(jìn)行了研究，激光輸出能量5J-15J，波長1054nm，脈沖寬度為23ns，激光光斑直徑為7mm，工件為45鋼，吸收層為鋁箔，約束層為水層。對空氣中沖擊波測量的同時，使用PVDF壓電膜傳感器對工件內(nèi)的沖擊波進(jìn)行了測量。在約束層模式下，采用不同激光功率密度對工件進(jìn)行沖擊強化，研究了不同激光功率密度下空氣和工件中