激光冲击强化
概念
不同于一般的激光加工,不是利用激光产生的热效应,而是利用激光---等离子体冲击波产生的力学效应来---材料表面组织和性能的。
优势
激光冲击强化能有效地保护---试样表面;
激光冲击强化处理具有可叠加性;
激光冲击强化可获得---高的冲击力,产生很深的强化层;
激光冲击强化可在室温、空气条件下进行,工艺过程清洁、无污染,是一种绿色、的表面强化方法,并且处理后试样表面的光洁度较高,---适合对表面要求较高的试样进行局部强化处理;
激光便于---和传播,激光冲击加工柔性---,在常规方法无法进入的局部表面或不规则复杂空间的强化处理方面,具有明显的优势,而且激光冲击强化的控制参数较少(激光功率密度、激光光斑尺寸、激光脉冲持续时间),易于和控制,便于实现自动化生产;
与传统机械喷丸相比,激光冲击处理获得的材料表面残余应力---可达1 mm,约为机械喷丸的2~5倍,而其加工硬化程度明显低于机械喷丸处理;同时可保留较好的表面形貌,激光冲击处理后的表面不平度明显低于机械喷丸处理;
特点
压,冲击波峰压达到数万个---压;
超快,塑性变形时间仅仅几十ns;
应变率,达到107s-1,比机械喷丸强化高万倍。
激光切割的分类:1)汽化切割利用高能量密度的激光束加热工件。在短的时间内汽化,形成蒸气。在材料上形成切口。材料的汽化热一般很大,所以---化切割时需要大的功率和功率密度。---化切割多用于极薄金属材料和非金属材料(如纸、布、木材、塑料和橡皮等)的切割。2)熔化切割,激光熔化切割时,用激光加热使金属材料熔化,喷嘴喷吹非氧化性气体(ar、he、n等),依靠气体的---压力使液态金属排出,形成切口。所需能量只有汽化切割的1/10。激光熔化切割主要用于一些不易氧化的材料或活性金属的切割,激光切割机改造升级,如不锈钢、钛、铝及其合金等。3)氧气切割,它是用激光作为预热热源,用氧气等活性气体作为切割气体。喷吹出的气体一方面与切割金属作用,发生氧化反应,放出大量的氧化热;另一方面把熔融的氧化物和熔化物从反应区吹出,激光切割机升级改造方案,而切割速度远远大于---化切割和熔化切割。激光氧气切割主要用于碳钢、钛钢以及热处理钢等易氧化的金属材料。4)划片与控制断。激光划片是利用高能量密度的激光在脆性材料的表面进行扫描,使材料受热蒸发出一条小槽,然后施加一定的压力,激光切割机改造升级哪里有,脆性材料就会沿小槽处裂开。激光划片用的激光器一般为q开关激光器和co2激光器。控制断裂是利用激光刻槽时所产生的陡峭的温度分布,在脆性材料中产生局部热应力,使材料沿小槽断开。
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