一种激光冲击处理的防层裂结构制造技术

技术编号:864824 阅读:172 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术是一种激光冲击处埋的防层裂结构,金属靶材的材料是钛合金、铝合金或不锈钢,其特征在于:在金属靶材的背面贴覆一层与金属靶材材料声阻接近的材料做的保护层,厚度是0.2mm~0.5mm的单层或多层铝箔胶带;当反射区的吸波层产生剥离并且与下次强化区域重叠50%时,需要更换吸波层。本发明专利技术技术方案对激光冲击处理薄壁结构、或者厚截面但接近内壁等部位具有很好的效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是一种激光冲击处理的防层裂结构,属于激光加工技术,涉 及一种激光冲击处理的防层裂措施。
技术介绍
大多数工程材料的抗压能力比抗拉能力强,它们往往可承受相当大 的压应力,但不能承受较大的拉应力。因此在激光冲击处理中,要控制 好冲击波的强度使材料正面获得塑性应变和残余压应力,又不能在背面 反射时产生强的拉力波使材料产生层裂。但在激光冲击处理薄壁结构时,由于冲击波在传播过程中衰减较小, 当幅值很大的压力波传播到结构的背面后产生波的反射作用,冲击波由 压力波转换成拉力波,当拉力强度高于材料的层裂强度时,材料背面就 会产生层裂。为了防止背面层裂,可以采用背面支撑的方法,但对于曲面结构, 很难有匹配的固体支撑,另外对冲击波而言,支撑体与被支撑体需要紧 密贴合才会有效果;也有采用液体在背面吸波的方法,但由于液体的声 阻抗与固体材料相差较大,因此冲击波的反射系数还是很高,因此防护 效果不是很好。
技术实现思路
本专利技术正是针对现有技术中存在的不足而设计提供了一种激光冲击 处理的防层裂结构,专利的目的是通过在材料背面粘贴与材料声阻抗接 近的金属箔来吸收冲击波,使冲击波在界面衰减并在保护材料中转化成 拉力波,避免在结构中产生层裂。本专利技术专利的技术方案是一种激光冲击处理的防层裂结构,金属耙材的材料是钛合金、铝合 金或不锈钢,其特征在于在金属靶材的背面贴覆一层与金属耙材材料 声阻接近的材料做的保护层,厚度是0. 2mm 0. 5mm的单层或多层铝箔胶 带;当反射区的吸波层产生剥离并且与下次强化区域重叠50%时,需要更换吸波层。在薄壁结构的背面粘贴吸收冲击波的保护材料(简称吸波层),使激 光产生的冲击达到背面后能继续向保护材料中传播,并在保护材料背面 反射,避免在材料中产生层裂,本专利技术技术方案的特点是(1) 吸波层材料的选择吸波层材料的声阻抗接近需要的材料,贴 合面不能存在空隙气泡等,保护材料使激要能很好贴合金属材料并容易 清理。所以,在金属靶材的背面贴覆一层与金属耙材材料声阻接近的材 料做的保护层,而对于常用的钛合金、铝合金、不锈钢等材料,可以采用厚度0.2mm以上的铝箔胶带,或者多层铝箔胶带。(2) 吸波层材料有效性的判断在连续激光冲击处理时,可能会出 现吸波层与金属粘贴位置之间出现气泡或者剥离的现象,如果剥离区域 与激光冲击冲击处理下一光斑对应的背面区域重叠较大,吸波层的作用 就会大大减小,这时候就需要重新粘贴吸波层。附图说明图1本专利技术技术方案激光冲击处理的整体结构示意图 具体实施例方式以下将结合附图和实施例对本专利技术技术方案作进一步地详述参见附图1所示,该种激光冲击处理的防层裂结构,金属靶材4的材料是钛合金、铝合金或不锈钢,其特征在于在金属耙材4的背面贴覆一层与金属靶材4材料声阻接近的材料做的保护层5,厚度是0. 2mm 0. 5mm的单层或多层铝箔胶带;当反射区6的吸波层产生剥离并且与下次强化区域重叠50%时,需要 更换吸波层。激光冲击处理金属材料时,激光1通过约束层2到达吸收层3后产 生冲击波,并向金属靶材4。当在背面粘贴吸波材料保护层5后,冲击波 继续进入吸波材料保护层5并在自由背面反射,反射区域集中在反射区6 标定的周围。当反射区6的吸波层产生剥离并且与下次强化区域重叠较 大时,需要更换吸波层。本专利技术技术方案对激光冲击处理薄壁结构、或者厚截面但接近内壁 等部位具有很好的效果。权利要求1. 一种激光冲击处理的防层裂结构,金属靶材(4)的材料是钛合金、铝合金或不锈钢,其特征在于在金属靶材(4)的背面贴覆一层与金属靶材(4)材料声阻接近的材料做的保护层(5),厚度是0.2mm~0.5mm的单层或多层铝箔胶带;当反射区(6)的吸波层产生剥离并且与下次强化区域重叠50%时,需要更换吸波层。全文摘要本专利技术是一种激光冲击处埋的防层裂结构,金属靶材的材料是钛合金、铝合金或不锈钢,其特征在于在金属靶材的背面贴覆一层与金属靶材材料声阻接近的材料做的保护层,厚度是0.2mm~0.5mm的单层或多层铝箔胶带;当反射区的吸波层产生剥离并且与下次强化区域重叠50%时,需要更换吸波层。本专利技术技术方案对激光冲击处理薄壁结构、或者厚截面但接近内壁等部位具有很好的效果。文档编号B23K26/18GK101439440SQ200910000330公开日2009年5月27日 申请日期2009年1月6日 优先权日2009年1月6日专利技术者曹子文, 邹世坤 申请人:中国航空工业第一集团公司北京航空制造工程研究所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光冲击处理的防层裂结构,金属靶材(4)的材料是钛合金、铝合金或不锈钢,其特征在于:在金属靶材(4)的背面贴覆一层与金属靶材(4)材料声阻接近的材料做的保护层(5),厚度是0.2mm~0.5mm的单层或多层铝箔胶带; 当反射区(6)的 吸波层产生剥离并且与下次强化区域重叠50%时,需要更换吸波层。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:邹世坤曹子文
申请(专利权)人:中国航空工业第一集团公司北京航空制造工程研究所
类型:发明
国别省市:11[中国|北京]

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