[发明专利]一种基于激光冲击强化的抑制零件裂纹萌生与扩展的方法

权利要求书

1.一种基于激光冲击强化的抑制零件裂纹萌生与扩展的方法，其特征在于按照以下步骤进行：

（1）用去离子水清洗具有损伤点的金属零件，然后用干燥的氮气吹干，放入100℃的干燥箱中干燥10min；

（2）对金属零件进行表面预处理，然后在洁净间中，在金属零件损伤点周围覆盖一层厚度为100-200μm的黑胶带作为吸收层；

（3）将覆盖有黑胶带的金属零件安装在工作台上，在黑胶带上施加一层厚度为1-2mm的水作为约束层；

（4）将金属零件损伤点所在的表面朝向激光束，将金属零件激光强化区域划分为第一强化区和第二强化区，其中第一强化区覆盖距损伤点≤8mm距离的区域，第二强化区环绕第一强化区，在距损伤点小于18mm距离的区域，以脉宽8-20ns、波长1064nm或532nm、激光能量5-10J、重复频率1-2Hz、光束直径0.5-3mm的激光束进行预冲击强化处理，搭接率为10-50%，冲击1-2遍，其中第二强化区的强化所用的激光能量比第一强化区大20~40%，第二强化区的强化所用的搭接率比第一强化区大15~25%；

（5）预冲击强化处理后，以脉宽8-20ns、波长1064或532nm、激光能量7-15J、重复频率1-2Hz、光束直径0.5-3mm的激光束进行冲击强化处理，其中搭接率为5-50%，冲击2-5遍 ，同样的，二强化区的强化所用的激光能量比第一强化区大20~40%，第二强化区的强化所用的搭接率比第一强化区大15~25%，最后清洗零件表面，零件损伤点的裂纹萌生与扩展得到抑制。

2.根据权利要求1所述的一种基于激光冲击强化的抑制零件裂纹萌生与扩展的方法，其特征在于所述的步骤（2）中金属零件表面预处理是将金属零件放入装有水温为20~24℃的去离子水的超声清洗机中，超声频率为38-47kHz，清洗15-20min，再用0.4-0.8MPa的干燥氮气吹干，然后放入70℃的干燥箱中干燥20min。

3.根据权利要求1所述的一种基于激光冲击强化的抑制零件裂纹萌生与扩展的方法，其特征在于所述的对激光冲击强化处理后的金属零件表面进行清洗是首先去除金属零件表面覆盖的吸收层，将金属零件放入装有温度为20~24℃、酒精浓度为75-95%的超声清洗机中，孔超声频率为38-47kHz，清洗15-20min，然后利用去离子水冲洗1-2min后，用干燥的氮气吹干。

4.根据权利要求1所述的一种基于激光冲击强化的抑制零件裂纹萌生与扩展的方法，其特征在于所述的金属零件的损伤点为豁口或划伤。

5.根据权利要求1所述的一种基于激光冲击强化的抑制零件裂纹萌生与扩展的方法，其特征在于所述的吸收层厚度均匀，吸收层与零件表面之间无气泡。

6.根据权利要求1所述的一种基于激光冲击强化的抑制零件裂纹萌生与扩展的方法，其特征在于所述的约束层厚度均匀，无波浪和飞溅。