[发明专利]一种同时实现激光冲击强化及内部缺陷检测的方法

摘要

本发明是一种同时实现激光冲击强化及内部缺陷检测的方法，属于表面处理领域。本发明激光冲击强化在产生表面改性的同时，会在材料内部产生应力波，应力波在材料内部传播时会被内部的缺陷阻挡或反射，从而不能到达样品另一侧或达到另一侧的波的能量较低，利用激光干涉仪在另一侧探测应力波引起的材料表面振动，可以检测到应力波的强度，通过对各位置应力波强度的成像，就能反映出材料内部的缺陷情况，本发明开发了一种同时实现激光冲击强化及内部缺陷检测的方法，其优点和有益效果表现为可以在激光冲击强化的同时实现零件内部缺陷检测，从而将缺陷检测融入到激光冲击强化过程中，减少工艺流程，降低生产成本。

主权项

1.一种同时实现激光冲击强化及内部缺陷检测的方法，其特征在于：该方法的步骤是：(1)样品安放及设备连接将待处理样品安放在可上下及水平移动的工作台上，激光冲击强化系统和激光干涉仪分别对称置于待处理样品的两侧，激光干涉仪发出的激发激光经过一个焦距为f的透镜，该透镜中心与样品表面的距离为f，调节透镜位置，使激发激光垂直照射在样品表面，形成光斑Ⅰ，调节激光冲击强化系统的定位激光，使其垂直照射在样品的另一侧，形成光斑Ⅱ，并保证光斑Ⅱ与光斑Ⅰ在样品两侧相对，被定位激光照射的一侧采用喷水装置在待处理样品表面形成水幕或粘贴铝箔，利用同轴电缆将激光冲击强化系统的触发信号输入到激光干涉仪的同步接口和多通道数字示波器的同步接口，利用同轴电缆连接激光干涉仪的输出接口与多通道数字示波器的输入接口；(2)扫查打开激光干涉仪并将其输出带宽限制在0.5MHz‑25MHz之间，打开多通道数字示波器，打开激光冲击强化系统使其发射工作激光，利用工作台使待处理样品沿垂直于工作激光和定位激光的水平方向往复运动，沿高度方向进给，或沿高度方向往复运动，沿垂直于工作激光和定位激光的水平方向进给，使激光冲击强化系统的工作激光和激光干涉仪的激发激光分别遍历样品两侧各位置，利用多通道数字示波器记录下激光照射样品各位置时激光干涉仪输出的信号峰值；(3)成像将待处理样品各位置的坐标形成一个二维位置矩阵，将多通道数字示波器显示的信号峰值中的最大值定义为255，最小值定义为0，中间均分256级，每一级对应一个灰度值或色彩值，将灰度值或色彩值填充到相应的二维位置矩阵中，绘制出信号峰值的二维灰度图或二维彩虹图；(4)结果分析在二维灰度图或二维彩虹图上找到灰度值相对低或颜色相对偏蓝的区域，该区域判断为缺陷区。