[发明专利]针对工件表面的激光冲击强化装置及激光冲击强化处理方法

权利要求书

1.一种针对工件表面的激光冲击强化装置，包括激光发生单元，位于工件表面的吸收保护层，以及位于吸收保护层表面的约束层，激光发生单元所产生的激光通过约束层后作用于吸收保护层，吸收保护层形成等离子体冲击波作用于工件表面；其特征是：还包括一端开口的谐振腔，所述的谐振腔设置激光入口，用于将激光发生单元所产生的激光输入谐振腔；所述的谐振腔还设置流体入口，所述的约束层是通过该流体入口注入的流体；所述的谐振腔的开口端面与吸收保护层表面相接触，使所述的约束层被限制在谐振腔内。 

2.如权利要求1所述的针对工件表面的激光冲击强化装置，其特征是：所述的流体为气体或者液体。 

3.如权利要求1所述的针对工件表面的激光冲击强化装置，其特征是：所述的谐振腔的开口端是圆形、正方形或者长方形。 

4.如权利要求1所述的针对工件表面的激光冲击强化装置，其特征是：所述的谐振腔还设置流体出口，所述的流体通过流体入口注入，通过流体出口流出，形成流动状态。 

5.利用权利要求1、2或3所述的激光冲击强化装置对工件表面进行强化处理的方法，其特征是：包括如下步骤： 

步骤1、工件进行清洗处理后在表面施加吸收保护层； 

步骤2、将谐振腔的开口端面与吸收保护层表面相接触，通过流体入口向谐振腔内注入流体； 

步骤3、激光发生单元所产生的激光经激光入口进入谐振腔，通过流体作用于吸收保护层，吸收保护层形成冲击波，该冲击波的传播过程A如下： 

一部分冲击波直接作用于工件对工件进行强化，另一部分冲击波传向谐振腔内表面，经谐振腔内表面反射、聚波后再次形成冲击波，重复所述的传播过程A； 

如此重复多次后，关闭激光发生单元； 

步骤4、取下工件，清洗表面残余吸收保护层。 

6.如权利要求5所述的对工件表面激光冲击强化处理方法，其特征是：在所述的步骤3之后进行一次或多次如下步骤3’，然后进行步骤4： 

步骤3’、改变谐振腔的开口端面与吸收保护层的相接触位置，重复步骤3。 

7.如权利要求5所述的对工件表面激光冲击强化处理方法，其特征是：所述的谐振腔还设置流体出口，在所述的步骤2中，所述的流体通过流体入口注入，通过流体出口流出，形成流动状态。 

8.利用权利要求1、2或3所述的激光冲击强化装置对工件表面进行强化处理的方法，其特征是：采用两组所述的激光冲击强化装置对工件的上下表面同时进行强化处理，具体处理过程如下： 

步骤1、工件进行清洗处理后在上、下表面分别制备吸收保护层； 

步骤2、将两组激光冲击强化装置中的两个谐振腔的开口端面分别与吸收保护层上、下表面相接触，然后分别通过流体入口向谐振腔内注入流体； 

步骤3、将两组激光冲击强化装置中的激光发生单元所产生的激光分别经两个激光入口进入谐振腔，通过流体作用于吸收保护层，形成冲击波，该冲击波的传播过程A如下： 

一部分冲击波直接作用于工件对工件进行强化，另一部分冲击波传向谐振腔内表面，经谐振腔内表面反射、聚波后再次形成冲击波，重复所述的传播过程A； 

如此重复多次后，关闭激光发生单元； 

步骤4、取下工件，清洗表面残余吸收保护层。 

9.如权利要求8所述的对工件表面激光冲击强化处理方法，其特征是：在所述的步骤3之后进行一次或多次如下步骤3’，然后进行步骤4： 

步骤3’、分别改变每个谐振腔的开口端面与吸收保护层的上、下表面的相接触位置，重复步骤3。 

10.如权利要求8所述的对工件表面激光冲击强化处理方法，其特征是：所述的每个谐振腔还设置流体出口，在所述的步骤2中，所述的流体通过流体入口注入，通过流体出口流出，形成流动状态。