[发明专利]一种强化金属表面的方法及系统

说明书

本申请公开了一种强化金属表面的方法，所述方法包括：根据待加工零件的材料属性确定第一脉冲激光和第二脉冲激光；利用第一脉冲激光和第二脉冲激光进行激光测试，得到测试结果；根据测试结果修正第一脉冲激光与第二脉冲激光，并确定第一脉冲激光与第二脉冲激光之间的搭接率；保持激光光束与待加工零件的待加工区域法向重合，沿加工路径利用修正后的第一脉冲激光和修正后的第二脉冲激光以所述搭接率对待加工表面交替执行强化操作。该方法能够在强化金属表面过程中，降低零件表面的表面波纹度变化并提升残余压应力的均匀性；本申请还公开了一种强化金属表面的系统、一种计算机可读存储介质及一种脉冲激光强化装置，具有以上有益效果。

技术领域

本发明涉及材料强化处理领域，特别涉及一种强化金属表面的方法、系统和一种计算机可读存储介质及一种脉冲激光强化装置。

背景技术

激光冲击是一种利用强激光诱导的冲击波来强化金属的新技术，能够大幅度增强金属材料的耐久性。与传统表面强化技术一致，激光冲击处理也通过表面强烈塑性变形的方式来实现强化效果，而塑性变形导致零件表面粗糙程度的提高。

某些零件具有苛刻的表面状态要求，在激光冲击强化加工过程中实现零件的保形与控形具有重要意义。现有技术中，通常使用单一的激光脉冲对待强化零件进行强化操作。但是单一的脉冲激光冲击处理后的零件表面波纹度变化较大、残余应力分布不均匀。

因此，如何在强化金属表面过程中，降低零件表面的表面波纹度变化并提升残余压应力的均匀性是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种强化金属表面的方法、系统和一种计算机可读存储介质及一种脉冲激光强化装置，能够在强化金属表面过程中，降低零件表面的表面波纹度变化并提升残余压应力的均匀性。

为解决上述技术问题，本申请提供一种强化金属表面的方法，该方法包括：

根据待加工零件的材料属性确定第一脉冲激光和第二脉冲激光；

利用所述第一脉冲激光和所述第二脉冲激光进行激光测试，得到测试结果；

根据所述测试结果修正所述第一脉冲激光与所述第二脉冲激光，并根据所述测试结果确定所述第一脉冲激光与所述第二脉冲激光之间的搭接率；

保持激光光束与所述待加工零件的待加工区域法向重合，沿加工路径利用修正后的所述第一脉冲激光和修正后的所述第二脉冲激光以所述搭接率对所述待加工表面交替执行强化操作。

可选的，所述根据待加工零件的材料属性确定第一脉冲激光和第二脉冲激光包括：

根据所述待加工材料的所述材料属性确定所述第一脉冲激光的光斑尺寸与脉冲宽度，并根据所述材料属性确定所述第二脉冲激光的光斑尺寸与脉冲宽度。

可选的，根据所述测试结果修正所述第一脉冲激光与所述第二脉冲激光包括：

根据所述测试结果得到表面波纹度变化信息与残余压应力场分布状况；

根据所述表面波纹度变化信息与所述残余压应力场分布状况修正所述第一脉冲激光与所述第二脉冲激光。

可选的，还包括：

当检测到所述待加工零件强化完毕后，将所述待加工零件输送至预设位置，并装夹其他待加工零件以便继续进行强化操作。

可选的，还包括：

根据所述待加工零件的加工位置的形状参数确定所述加工路径。

本申请还提供了一种强化金属表面的系统，该系统包括：

激光确定模块，用于根据待加工零件的材料属性确定第一脉冲激光和第二脉冲激光；