[发明专利]一种提高湿式气缸套抗穴蚀能力的装置与方法

权利要求书

1.一种提高湿式气缸套抗穴蚀能力的装置，其特征在于：包括激光发生器（3），扩束镜（4）位于所述激光发生器（3）的正右方，用来将入射高能激光扩展为激光束（13）；导光分光系统（5）将激光束（13）的一部分光束反射到第一集成箱（6）中，所述导光分光系统（5）将激光束（13）的另一部分光束透射到第二全反镜（12）后反射回第二集成箱（16）中，所述第一集成箱（6）内设置有第一全反镜（7）与第一聚焦透镜（8），所述第二集成箱（16）内设置有第三全反镜（17）与第二聚焦透镜（18），气缸套（15）位于所述第一集成箱（6）和所述第二集成箱（16）之间，所述气缸套（15）固定安装在旋转工作台（22）上，所述第一集成箱（6）通过第一滚珠丝杠机构（9）与第一步进电机（11）连接，所述第二集成箱（16）通过第二滚珠丝杠机构（19）与第二步进电机（21）连接。

2.根据权利要求1所述的一种提高湿式气缸套抗穴蚀能力的装置，其特征在于：所述激光发生器（3）、所述旋转工作台（22）、所述第一步进电机（11）和所述第二步进电机（21）均与PLC控制系统（2）连接。

3.根据权利要求2所述的一种提高湿式气缸套抗穴蚀能力的装置，其特征在于：所述第一滚珠丝杠机构（9）与所述第一步进电机（11）之间通过第一联轴器（10）连接，所述第二滚珠丝杠机构（19）与所述第二步进电机（21）之间通过第二联轴器（20）连接。

4.根据权利要求3所述的一种提高湿式气缸套抗穴蚀能力的装置，其特征在于：所述气缸套（15）的上方设有喷水装置（14）。

5.一种利用权利要求1所述的提高湿式气缸套抗穴蚀能力的装置进行提高湿式气缸套抗穴蚀能力的方法，包含以下步骤：

A.对气缸套（15）外壁进行清洁处理，去除表面污垢与毛刺；

B.涂抹激光能量吸收层，调节好激光器各项参数；

C.待激光能量吸收层固化之后，打开喷水装置（14），以流水作为激光冲击强化的约束层；

D.通过PLC控制系统（2）控制第一步进电机（11）和第二步进电机（21）同时运动，带动第一集成箱（6）和第二集成箱（16）运动到最上方，当激光光斑刚好对准气缸套（15）外壁最上方时，开始冲击强化；

E.通过PLC控制系统（2）控制第一步进电机（11）和第二步进电机（21）同时运动，使激光从气缸套（15）外壁最上方沿竖直方向往下冲击，运动速度为1mm/s，通过程序控制保持光斑搭接率为50%，当光斑冲击到气缸套（15）外壁最下方时，通过PLC控制系统（2）控制旋转工作台（22）顺时针旋转2°，从下往上进行冲击，依次往复，直到旋转工作台（22）顺时针旋转180°之后，一次冲击强化过程结束；

F.关闭激光发生系统（3），关闭喷水装置（14），清除气缸套（15）外壁上的激光能量吸收层，重新涂敷；

重复以上步骤，进行第二次冲击强化；

G.重复上述步骤，进行第三次激光冲击强化；

H.冲击完成之后，采用精细打磨砂纸进行轻微打磨处理，减少因激光冲击强化而引起的表面粗糙度升高；

I.完成上述步骤后，对气缸套（15）进行清洁处理，涂抹防护油，整个过程结束。

6.根据权利要求5所述的一种利用权利要求1所述的提高湿式气缸套抗穴蚀能力的装置进行提高湿式气缸套抗穴蚀能力的方法，其特征在于，所述激光能量吸收层为硅酸乙酯黑漆。

7.根据根据权利要求5所述的一种利用权利要求1所述的提高湿式气缸套抗穴蚀能力的装置进行提高湿式气缸套抗穴蚀能力的方法，其特征在于，所述激光发生系统的激光脉冲宽度10ns，激光波长1064nm，激光能量为5J，搭接率为50%，光斑直径为2mm，重复频率为1Hz。