基于空氣中沖擊波輻值和飛行時(shí)間的激光沖擊強(qiáng)化在線檢測(cè)試驗(yàn)研究.pdf

1、激光沖擊強(qiáng)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(dòng)機(jī)的葉片。激光沖擊強(qiáng)化技術(shù)現(xiàn)在面臨的關(guān)鍵問題之一是怎樣對(duì)激光沖擊強(qiáng)化進(jìn)行在線檢測(cè)，在國(guó)外專利文獻(xiàn)中稱為Quality Assurance of LaserShock Processing，對(duì)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(qiáng)化在線檢測(cè)技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀出發(fā)，簡(jiǎn)要介紹

2、了各種現(xiàn)有的沖擊強(qiáng)化在線檢測(cè)技術(shù)方法和原理，選擇現(xiàn)有的沖擊波飛行時(shí)間法為基礎(chǔ)，對(duì)激光沖擊強(qiáng)化在線檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行了試驗(yàn)研究和理論分析，論文研究的主要工作和取得的創(chuàng)新點(diǎn)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(qiáng)化普遍使用的鋁箔吸收層作為工件，以50mJ-1000mJ，波長(zhǎng)1064nm,脈寬10ns，光斑直徑約1mm的激光能量對(duì)鋁箔進(jìn)行燒蝕，采用泰勒解對(duì)測(cè)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(yàn)公式，說明以沖擊波飛行時(shí)間對(duì)激光沖擊強(qiáng)化進(jìn)行檢測(cè)是可行的。
　　 對(duì)基于沖擊波幅值和飛行時(shí)間的激光沖擊強(qiáng)化在線檢測(cè)進(jìn)行了研究，激光輸出能量5J-15J，波長(zhǎng)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(duì)空氣中沖擊波測(cè)量的同時(shí)，使用PVDF壓電膜傳感器對(duì)工件內(nèi)的沖擊波進(jìn)行了測(cè)量。在約束層模式下，采用不同激光功率密度對(duì)工件進(jìn)行沖擊強(qiáng)化，研究了不同激光功率密度下空氣和工件中