[發(fā)明專利]一種射流強化裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011460249.2
• 申請日: 2020-12-11
• 公開（公告）號: CN112626322B
• 公開（公告）日: 2022-12-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張顯程;張平;張成成;涂善東;曾飛;龔從揚;劉怡心;王倚陽
• 申請（專利權(quán)）人: 華東理工大學(xué);中國航發(fā)商用航空發(fā)動機有限責(zé)任公司;中國航發(fā)湖南動力機械研究所
• 主分類號: C21D7/06
• 分類號: C21D7/06;C22F1/00;C22F1/057
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 宋麗榮;熊俊杰

本發(fā)明涉及一種射流強化裝置及方法，射流裝置包括介質(zhì)存儲器、混合腔、噴嘴、升降平臺和控制裝置；介質(zhì)存儲器內(nèi)設(shè)有多個分隔的存儲腔且至少一個存儲腔中設(shè)有石墨烯，存儲腔內(nèi)設(shè)有第一攪拌器，存儲腔通過射流通道分別與混合腔相連通；混合腔分別與介質(zhì)存儲器及噴嘴相連，其腔內(nèi)設(shè)有第二攪拌器；所述噴嘴具有中空的內(nèi)腔并與混合腔相連通，且該噴嘴位于所述升降平臺的上方；控制裝置分別控制第一攪拌器、第二攪拌器和升降平臺的操作。本發(fā)明的射流強化裝置及方法，可以實現(xiàn)任意液體與石墨烯的混合射流強化，從而使強化后的表面質(zhì)量和疲勞強度更好；通過控制裝置可實現(xiàn)強化的自動控制，提高了強化效率，且操作簡單，便于調(diào)整與維護。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及材料強化領(lǐng)域，更具體地涉及一種射流強化裝置及方法。

背景技術(shù)

為了提高零部件的疲勞壽命，往往采用噴丸、滾壓和激光沖擊等表層改性技術(shù)在金屬表層引入殘余壓應(yīng)力，但傳統(tǒng)噴丸難以控制每個丸粒的速度、入射角度以及噴射位置，極易出現(xiàn)“欠噴”和“過噴”現(xiàn)象，甚至出現(xiàn)未有噴丸強化的“死角”。由于受輥子或滾珠的限制，對發(fā)動機渦輪盤的榫根等拐角處進行滾壓也難以實現(xiàn)。激光沖擊雖然可以強化任何照射到的位置，但由于存在成本、效率、穩(wěn)定性等問題，大規(guī)模工程應(yīng)用受到一定限制。

因此，有必要尋求一種高效低廉的表層改性裝置，用以強化榫根、深孔等復(fù)雜狹窄的區(qū)域。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種射流強化裝置及方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中無法高效低廉地強化榫根、深孔等復(fù)雜狹窄區(qū)域的技術(shù)問題。

本發(fā)明一方面提供一種射流強化裝置，包括：

介質(zhì)存儲器、混合腔、噴嘴、升降平臺和控制裝置；

所述介質(zhì)存儲器內(nèi)設(shè)有多個分隔的存儲腔且至少一個存儲腔中設(shè)有石墨烯，所述存儲腔內(nèi)設(shè)有第一攪拌器，所述存儲腔通過射流通道分別與所述混合腔相連通；

所述混合腔分別與介質(zhì)存儲器及噴嘴相連，其腔內(nèi)設(shè)有第二攪拌器；

所述噴嘴具有中空的內(nèi)腔并與所述混合腔相連通，且該噴嘴位于所述升降平臺的上方；

所述控制裝置分別控制所述第一攪拌器、第二攪拌器和升降平臺的操作。

進一步地，相鄰存儲腔之間設(shè)置有密封件。

進一步地，所述噴嘴與混合腔轉(zhuǎn)動連接。

進一步地，所述混合腔上設(shè)有支架以及與所述支架轉(zhuǎn)動連接的轉(zhuǎn)軸，所述噴嘴固定在所述轉(zhuǎn)軸上。

進一步地，所述轉(zhuǎn)軸的一端安裝有伺服電機，所伺服電機與所述控制裝置相連。

進一步地，所述噴嘴與混合腔采用萬向節(jié)連接。

進一步地，所述噴嘴的內(nèi)腔與混合腔通過柔性軟管相連通。

進一步地，所述射流通道為柔性軟管。

進一步地，所述升降平臺包括裝夾平臺和與其相連接并推動其動作的氣缸，所述氣缸與所述控制裝置相連。

進一步地，所述控制裝置為計算機或可編程邏輯控制器。

本發(fā)明另一方面提供一種射流強化方法，包括以下步驟：

S1：分別對石墨烯和液體進行第一次攪拌；

S2：將攪拌好的石墨烯和液體混合在一起，并進行第二次攪拌；

S3：將攪拌好的石墨烯與液體的混合物通入噴嘴中，所述噴嘴將所述混合物噴向被加工件，以實現(xiàn)射流強化。

進一步地，所述液體包括水、大豆油、玉米油、花生油中的一種或多種。

進一步地，所述石墨烯在所述混合物中的濃度為2.5％-7.5％。