[发明专利]一种多孔板衬套的激光复合处理的方法和装置

权利要求书

1.一种多孔板衬套的激光冲击复合处理装置，包括激光发生器（1）、透明液体（2）、压边圈（6）、夹具（5）、复合层（7）、多孔板（8）、工作台（9）、工作台控制装置（10）、计算机（11）、激光发生器控制装置（12），工作台（9）上设有呈倒“C”形的夹具（5），夹具（5）“C”形口内设有多孔板（8）、复合层（7）、压边圈（6），多孔板上（8）上放置复合层（7），复合层（7）上方设置环形压边圈（6），并通过夹具（5）上的压紧螺钉（4）压紧复合层（7）和多孔板（8），在复合层（7）上方，夹具（5）及压边圈（6）之间倒入透明液体，激光发生器（1）通过激光发生器控制装置（12）与计算机（11）连接；工作台（9）通过工作台控制装置（10）与计算机（11）连接。

2.根据权利要求1所述的多孔板衬套的激光冲击复合处理装置，其特征在于所述的透明液体（3）为矿物油或无机盐的水溶液。

3.根据权利要求1所述的多孔板衬套的激光冲击复合处理装置，其特征在于所述复合层（7）材料是一种耐磨金属材料，经过激光冲击复合后紧贴在多孔板表面和内孔壁，形成复合层衬套。

4.一种多孔板衬套的激光冲击复合处理的方法，其特征在于利用权利要求1或2或3所述的多孔板衬套的激光冲击复合处理装置来实施，采用激光辐照材料表面产生的冲击波冲击覆盖在多孔板表面的复合层材料，使复合层材料产生拉伸变形镶嵌在多孔板的孔内，最后通过大能量的激光脉冲将复合层材料冲断将衬套孔打通，具体方法如下：

（1）、将多孔板（8）安装在夹具5上，上面覆盖制作复合层衬套的复合层板材（7），并用压边圈（6）将复合层板材（7）、多孔板（8）压紧；

（2）、在压边圈（6）内注入透明液体（3）作为约束层材料；

（3）、根据复合层（7）的材料特性和多孔板（8）内孔的直径、深度确定激光参数；

（4）、调整工作台（9），使激光光斑中心与多孔板（8）上待复合处理的孔的中心线重合；

（5）、计算机（11）发出指令给激光发生器控制装置（12），激光发生器控制装置（12）按照计算机（11）的指令参数控制激光发生器1发出激光脉冲；

（6）、激光束2穿过透明液体（3）辐照在复合层板材（7）表面，复合层材料7吸收激光能量后气化、离化产生冲击波，透明液体（3）约束气化物的扩散使冲击波的强度增加，复合层（7）在激光冲击波作用下发生变形向孔内凹陷；

（7）、计算机（11）通过激光发生器控制装置1控制激光发生器1输出多个激光脉冲对复合层（7）同一部位进行多次冲击，复合层板材（7）在激光冲击作用下发生拉伸变形，每冲击一次复合层材料（7）向孔内凹陷深度增加一次，形成一个紧贴孔壁深度逐渐增加的盲管，最后盲管顶部凸出多孔板（8）的下表面；

（8）、计算机（11）发出指令给激光发生器控制装置（12），通过激光发生器控制装置（12）调整激光发生器1，输出一个大能量的激光脉冲，对盲管进行最后一次冲击，由于激光能量大，使盲管底部发生断裂形成飞片13，从盲管上飞离盲管，使盲管变成一个通孔，这一个孔的衬套激光复合处理完毕；

（9）、计算机（11）通过工作台控制装置（10）控制工作台（9）移动，将下一个需要冲击处理的孔移动到激光光斑位置；

（10）、重复步骤（5）～（8），完成下一个孔的衬套的激光冲击复合处理；

（11）、重复步骤（5）～（5），直至多孔板（8）上所有孔都冲击复合完毕。