[發(fā)明專利]一種磁致塑性和激光沖擊復(fù)合的強(qiáng)化裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010626735.0
• 申請日: 2020-07-02
• 公開（公告）號: CN111961836B
• 公開（公告）日: 2022-05-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 姜銀方;王思理;姜文帆;朱福文;董正乾
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類號: C21D10/00
• 分類號: C21D10/00;C21D7/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種磁致塑性和激光沖擊復(fù)合的強(qiáng)化裝置，其特征在于，包括激光發(fā)生設(shè)備(7)和電磁鐵(5，12)；待加工工件(10)設(shè)置在工作臺(13)上，兩塊所述電磁鐵(5，12)分別設(shè)置在待加工工件(10)的上方和下方，且待加工工件(10)置于電磁鐵(5，12)形成弧形磁場內(nèi)；兩塊所述電磁鐵(5，12)均為中空結(jié)構(gòu)，中空結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)置有聚磁鐵芯(14)；待加工工件(10)為小孔試樣，在小孔內(nèi)裝入防變形芯棒(15)；所述待加工工件(10)下表面與電磁鐵(12)之間設(shè)置有硬質(zhì)木板(11)；所述激光發(fā)生設(shè)備(7)和電磁鐵(5，12)同時工作用來對待加工工件(10)復(fù)合加工；所述電磁鐵(5，12)與快速充放電模塊(2，4)連接，通過工控電腦(1)和控制模塊(3)控制快速充放電模塊(2，4)和電磁鐵(5，12)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁致塑性和激光沖擊復(fù)合的強(qiáng)化裝置，其特征在于，所述電磁鐵(5，12)施加在待加工工件(10)上的磁場強(qiáng)度為1.0T～2.0T。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁致塑性和激光沖擊復(fù)合的強(qiáng)化裝置，其特征在于，待加工工件(10)上方涂覆吸收層(8)，吸收層(8)上方設(shè)置有約束層(9)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項所述的磁致塑性和激光沖擊復(fù)合的強(qiáng)化裝置的使用方法，其特征在于，待加工工件(10)設(shè)置在電磁鐵(5，12)形成的弧形磁場內(nèi)，電磁鐵(5，12)形成的磁場強(qiáng)度為1.0T～2.0T；通過激光發(fā)生設(shè)備(7)和電磁鐵(5，12)同時工作對待加工工件(10)復(fù)合加工。

5.使用1-3任一項所述的磁致塑性和激光沖擊復(fù)合的強(qiáng)化裝置的強(qiáng)化方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一：將待加工工件(10)安裝工作臺 (13) 上，在待加工工件(10)表面需要沖擊強(qiáng)化的部位涂覆吸收層(8)以及在吸收層(8)上方加入一層去離子水作為約束層(9)；

步驟二：通過工控電腦(1)、控制模塊(3)和快速充放電模塊(2，4)控制通入電磁鐵(5，12)的電流，生成需要的磁場，在電磁鐵(5，12)中裝入聚磁鐵芯(14)；工控電腦(1)通過控制模塊控制激光發(fā)生設(shè)備(7)產(chǎn)生激光，激光束穿過導(dǎo)光系統(tǒng)(6)，金屬表面涂覆的吸收層(8)吸收激光能量后產(chǎn)生高溫高壓的等離子體，形成強(qiáng)烈的激光沖擊；

步驟三：按步驟二進(jìn)行反復(fù)的磁致塑性和激光沖擊強(qiáng)化處理后，關(guān)閉激光發(fā)生設(shè)備(7)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的磁致塑性和激光沖擊復(fù)合的強(qiáng)化裝置的強(qiáng)化方法，其特征在于，所述激光發(fā)生設(shè)備(7)發(fā)出的激光光斑為圓形，激光沖擊參數(shù)如下：光斑直徑為4mm，脈寬為10-30ns，脈沖能量為5-10J，橫向與縱向的搭接率為50％。