[发明专利]激光空化强化高性能水泵材料的方法

权利要求书

1.激光空化强化高性能水泵材料的方法，该方法采用的设备包括容器（5），承料工作台（7），压电换能器（8）和激光空化强化装置；所述承料工作台（7）位于所述容器（5）内，所述承料工作台（7）上安装有卡盘（6），所述卡盘（6）的四周安装有若干压电换能器（8），所述激光空化强化装置位于所述容器（5）上方；所述压电换能器（8）和所述激光空化强化装置均与计算机（10）连接，所述激光空化强化装置包括激光器控制器（1），YAG激光器（2）和透镜组（3）；所述激光器控制器（1）用来控制所述YAG激光器（2），所述YAG激光器（2）发出的激光经透镜组（3）后照射到所述容器（5）内的高性能水泵材料（9）上；所述容器（5）内还安装有环形玻璃空腔（4），所述环形玻璃空腔（4）能够移动，以配合所述YAG激光器（2）发出的激光的横向进给；

激光空化强化高性能水泵材料的方法包括以下步骤：

1）将高性能水泵材料（9）置于装有液体的容器（5）中的承料工作台（7）上，并利用卡盘（6）进行固定；

2）通过激光器控制器（1）调节YAG激光器（2）的参数，使其发射的激光满足产生空化泡的试验要求，并保证空泡产生在环形玻璃空腔（4）的腔体内；

3）空泡溃灭产生的高压冲击波通过环形玻璃空腔（4）准确作用在高性能水泵材料（9）上，压电换能器（8）感应到溃灭产生的冲击力，并将其转变为电信号传输给计算机控制系统（10），计算机控制系统（10）对产生的数据进行存储处理；

4）取出高性能水泵材料（9），对高性能水泵材料（9）进行残余应力分析，检测空化强化效果；以此类推，计算机控制系统（10）不断通过激光器控制器（1）反复的对YAG激光器（2）进行纵向调节，实现对空泡的溃灭位置和压电换能器（8）感应到溃灭产生的冲击力的存储，最终计算机控制系统（10）记录激光空化强化高性能水泵材料效果最佳时的压电换能器（8）感应到溃灭产生的冲击力的数值和对应激光器控制器（1）、YAG激光器（2）和透镜组（3）的参数；

5）将环形玻璃空腔（4）横向移动并配合激光器控制器（1）控制激光器（2）运动，在保证激光空化强化效果最佳条件下实现高性能水泵材料（9）整个表面的强化处理。

2.根据权利要求1所述的激光空化强化高性能水泵材料的方法，其特征在于，所述YAG激光器（2）的单脉冲能量范围为20mJ～1000mJ可调，脉宽5ns～50ns可调，输出波长为1.06μm。

3.根据权利要求1或2所述的激光空化强化高性能水泵材料的方法，其特征在于，所述承料工作台（7）为不锈钢承料工作台，所述卡盘（6）为不锈钢卡盘（6）。