[發(fā)明專利]一種高溫油約束層的油路控制系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910185941.X
• 申請(qǐng)日: 2019-03-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109854548A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-06-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周留成;毋乃靚;潘鑫磊;安志斌;薛鵬波;馮曉泰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)人民解放軍空軍工程大學(xué);西安天瑞達(dá)光電技術(shù)股份有限公司
• 主分類號(hào): F15B11/00
• 分類號(hào): F15B11/00;F15B21/042;C21D10/00;C21D11/00
• 代理公司: 北京國(guó)坤專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11491
• 代理人: 黃耀鈞

本發(fā)明涉及溫控激光沖擊強(qiáng)化技術(shù)領(lǐng)域，尤其為一種高溫油約束層的油路控制系統(tǒng)，包括油罐、閘閥、油濾、油泵、單向閥、截止閥A、截止閥B、保護(hù)罩、回油管道。本發(fā)明，操作簡(jiǎn)單，可移植性高，可直接在已有設(shè)備上改裝，通過(guò)該系統(tǒng)所生成的高溫油溫度高，且裝置穩(wěn)定性較好，創(chuàng)新設(shè)計(jì)回油系統(tǒng)，節(jié)約高溫油的使用，并且沒(méi)有污染，降低溫控激光沖擊強(qiáng)化技術(shù)的成本，由于高溫油的沸點(diǎn)較高，且具有和水一樣流體的性質(zhì)，可很好的滿足溫控激光沖擊強(qiáng)化對(duì)約束層的要求，從實(shí)驗(yàn)效果來(lái)看，可顯著提高殘余應(yīng)力層在循環(huán)載荷和高溫環(huán)境下的穩(wěn)定性，通過(guò)對(duì)高溫油的回收過(guò)濾再利用，同時(shí)降低了溫控激光噴丸的成本，對(duì)溫控激光噴丸裝置的應(yīng)用具有重要意義。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及溫控激光沖擊強(qiáng)化技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種高溫油約束層的油路控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

激光沖擊強(qiáng)化技術(shù)原理是：當(dāng)高功率密度、短脈沖的激光作用于金屬表面的能量吸收涂層時(shí)，涂層吸收激光能量，造成靶材溫度升高，涂層內(nèi)的蒸汽粒子發(fā)生爆炸性汽化，并幾乎同時(shí)形成大量稠密的高溫、高壓等離子體。該等離子體繼續(xù)吸收激光能量便急劇升溫膨脹，在約束層的約束下爆炸形成高壓沖擊波，傳向金屬表面并向內(nèi)部傳播，細(xì)化材料表面結(jié)構(gòu)并引入高數(shù)值殘余壓應(yīng)力，從而大幅提高材料的性能。

但在傳統(tǒng)的激光沖擊強(qiáng)化技術(shù)下，強(qiáng)化產(chǎn)生的塑性應(yīng)變層高溫穩(wěn)定性較差，嚴(yán)重限制了該技術(shù)的推廣應(yīng)用，近來(lái)研究表明，熱力耦合作用通過(guò)高溫對(duì)材料應(yīng)力應(yīng)變過(guò)程以及微觀組織產(chǎn)生復(fù)雜影響，可以顯著提高殘余壓應(yīng)力的穩(wěn)定性，進(jìn)而大幅提高材料的疲勞壽命。針對(duì)激光噴丸強(qiáng)化性能在高溫和交變載荷作用下的釋放問(wèn)題，有關(guān)學(xué)者提出了熱激光沖擊強(qiáng)化技術(shù)，將激光沖擊強(qiáng)化技術(shù)與熱力耦合作用的優(yōu)勢(shì)相結(jié)合，大幅提高了激光沖擊強(qiáng)化技術(shù)誘導(dǎo)殘余壓應(yīng)力的穩(wěn)定性和材料在循環(huán)載荷或者高溫下的疲勞壽命。熱激光沖擊強(qiáng)化技術(shù)，融合光/力/熱多個(gè)能量場(chǎng)對(duì)材料進(jìn)行深層次的表面改性，通過(guò)改善激光沖擊誘導(dǎo)的微觀組織結(jié)構(gòu)，對(duì)材料的宏觀力學(xué)性能以及疲勞性能進(jìn)行調(diào)控和優(yōu)化，從而顯著提高傳統(tǒng)激光沖擊強(qiáng)化技術(shù)中關(guān)鍵力學(xué)性能指標(biāo)的穩(wěn)定性與可靠性。

與傳統(tǒng)的激光強(qiáng)化技術(shù)相比，室溫下的激光沖擊強(qiáng)化技術(shù)通常采用水作為約束層，成本低廉，約束效果好，可操作性較強(qiáng)，但在熱激光沖擊強(qiáng)化技術(shù)中，加工溫度在100℃-500℃之間，不能采用水作為約束層，通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，最終選擇高溫油作為溫控激光沖擊強(qiáng)化技術(shù)的約束層。由于高溫油與水在性質(zhì)方面有較大的差異，并且高溫油價(jià)格相對(duì)較高，傳統(tǒng)的室溫激光沖擊強(qiáng)化中的水路控制系統(tǒng)基本失效，因此必須要重新設(shè)計(jì)一套新的油路控制系統(tǒng)以滿足溫控激光沖擊強(qiáng)化技術(shù)的要求。

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，因此，針對(duì)上述問(wèn)題提出一種高溫油約束層的油路控制系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種高溫油約束層的油路控制系統(tǒng),以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種高溫油約束層的油路控制系統(tǒng)，包括油罐、閘閥、油濾、油泵、單向閥、截止閥A、截止閥B、保護(hù)罩、回油管道，所述油罐通過(guò)管道連接閘閥，所述閘閥通過(guò)管道連接油濾，所述油濾通過(guò)管道連接單向閥，所述單向閥通過(guò)管道分別連接截止閥A和截止閥B，所述截止閥A和截止閥B分別通過(guò)軟式管道連有油噴嘴，所述油噴嘴設(shè)置于保護(hù)罩內(nèi)，所述保護(hù)罩通過(guò)回油管道連接油罐。

優(yōu)選的，所述油罐中設(shè)置有加熱裝置，所述油罐中安裝有測(cè)溫儀器。

優(yōu)選的，所述單向閥采用直通式，用螺紋連接安裝在管道上。

優(yōu)選的，油路控制系統(tǒng)具體操作步驟為：

a.首先為滿足激光溫噴丸的加工溫度要求，需對(duì)高溫油進(jìn)行加熱，將所選用的油注入到油罐里，啟動(dòng)油罐的加熱裝置，對(duì)其進(jìn)行加熱，油罐中安裝有測(cè)溫儀器，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)油溫；

b.油罐與閘閥相連接，閘閥關(guān)閉時(shí)，要依靠外力強(qiáng)行將閘板壓向閥座，以保證密封面的密封性，當(dāng)油罐中的油加熱到一定溫度時(shí)，便可打開(kāi)該閘閥，使油路保持暢通；