激光沖擊強(qiáng)化技術(shù)原理及研究發(fā)展
本文關(guān)鍵詞: 激光沖擊強(qiáng)化 表面處理 殘余應(yīng)力層 納米晶 等離子體沖擊波 塑性變形 出處:《光電工程》2017年06期 論文類型:期刊論文
【摘要】:激光沖擊強(qiáng)化技術(shù)(LSP)是一種新型的激光應(yīng)用表面處理技術(shù)。與傳統(tǒng)表面改性技術(shù)相比,激光沖擊強(qiáng)化技術(shù)能給材料帶來更深的殘余應(yīng)力層,使材料表層晶粒細(xì)化甚至出現(xiàn)納米晶,同時(shí)大幅提高材料的疲勞壽命。利用高能激光輻照約束層材料(黑漆、黑膠帶或鋁箔),約束層材料在瞬間熔融氣化并產(chǎn)生高溫高壓的等離子體。等離子體沖擊波是一種爆轟波,可以通過C-J模型計(jì)算沖擊波的峰值壓力。等離子體沖擊波在約束層(水、光學(xué)玻璃)的約束下向材料內(nèi)部傳播,其壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了材料的彈性屈服極限,材料經(jīng)歷了彈性-塑性變形,最終材料表面形成穩(wěn)定的殘余應(yīng)力場并發(fā)生微弱的塑性變形。本文介紹了激光沖擊強(qiáng)化技術(shù)的研究發(fā)展歷程,在此基礎(chǔ)上對該技術(shù)發(fā)展方向進(jìn)行了展望。
[Abstract]:Laser shock hardening (LSP) is a new type of laser surface treatment technology. Compared with the traditional surface modification technology, laser impact strengthening technology can bring deeper residual stress layer to the material. The surface grain of the material is refined and even nanocrystalline appears, and the fatigue life of the material is greatly improved. The high energy laser irradiation is used to restrain the material (black lacquer, black tape or aluminum foil). Plasma shock wave is a kind of detonation wave. The peak pressure of the shock wave can be calculated by C-J model. The plasma shock wave propagates to the material under the confinement layer (water, optical glass), and its pressure far exceeds the elastic yield limit of the material. The material experienced elastic-plastic deformation, and the surface of the material formed a stable residual stress field and a weak plastic deformation. In this paper, the research and development of laser impact strengthening technology is introduced. On this basis, the development direction of the technology is prospected.
【作者單位】: 東北大學(xué)機(jī)械工程與自動(dòng)化學(xué)院;中國科學(xué)院沈陽自動(dòng)化研究所裝備制造技術(shù)研究室;
【基金】:國家自然科學(xué)基金(2015020115)資助項(xiàng)目 國家重大專項(xiàng)(U1608259)
【分類號(hào)】:TN249
【參考文獻(xiàn)】
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【共引文獻(xiàn)】
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1 李松夏;喬紅超;趙吉賓;陸瑩;;激光沖擊強(qiáng)化技術(shù)原理及研究發(fā)展[J];光電工程;2017年06期
2 李媛;何衛(wèi)鋒;聶祥樊;游熙;周留成;;激光沖擊TC17鈦合金疲勞裂紋擴(kuò)展試驗(yàn)[J];中國表面工程;2017年03期
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4 劉珂t,
本文編號(hào):1493794
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