[发明专利]一种磁致塑性和激光冲击复合的强化装置及方法

权利要求书

1.一种磁致塑性和激光冲击复合的强化装置，其特征在于，包括激光发生设备(7)和电磁铁(5，12)；待加工工件(10)设置在工作台(13)上，两块所述电磁铁(5，12)分别设置在待加工工件(10)的上方和下方，且待加工工件(10)置于电磁铁(5，12)形成弧形磁场内；两块所述电磁铁(5，12)均为中空结构，中空结构内设置有聚磁铁芯(14)；待加工工件(10)为小孔试样，在小孔内装入防变形芯棒(15)；所述待加工工件(10)下表面与电磁铁(12)之间设置有硬质木板(11)；所述激光发生设备(7)和电磁铁(5，12)同时工作用来对待加工工件(10)复合加工；所述电磁铁(5，12)与快速充放电模块(2，4)连接，通过工控电脑(1)和控制模块(3)控制快速充放电模块(2，4)和电磁铁(5，12)。

2.根据权利要求1所述的磁致塑性和激光冲击复合的强化装置，其特征在于，所述电磁铁(5，12)施加在待加工工件(10)上的磁场强度为1.0T～2.0T。

3.根据权利要求1所述的磁致塑性和激光冲击复合的强化装置，其特征在于，待加工工件(10)上方涂覆吸收层(8)，吸收层(8)上方设置有约束层(9)。

4.根据权利要求1至3任一项所述的磁致塑性和激光冲击复合的强化装置的使用方法，其特征在于，待加工工件(10)设置在电磁铁(5，12)形成的弧形磁场内，电磁铁(5，12)形成的磁场强度为1.0T～2.0T；通过激光发生设备(7)和电磁铁(5，12)同时工作对待加工工件(10)复合加工。

5.使用1-3任一项所述的磁致塑性和激光冲击复合的强化装置的强化方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：将待加工工件(10)安装工作台 (13) 上，在待加工工件(10)表面需要冲击强化的部位涂覆吸收层(8)以及在吸收层(8)上方加入一层去离子水作为约束层(9)；

步骤二：通过工控电脑(1)、控制模块(3)和快速充放电模块(2，4)控制通入电磁铁(5，12)的电流，生成需要的磁场，在电磁铁(5，12)中装入聚磁铁芯(14)；工控电脑(1)通过控制模块控制激光发生设备(7)产生激光，激光束穿过导光系统(6)，金属表面涂覆的吸收层(8)吸收激光能量后产生高温高压的等离子体，形成强烈的激光冲击；

步骤三：按步骤二进行反复的磁致塑性和激光冲击强化处理后，关闭激光发生设备(7)。

6.根据权利要求5所述的磁致塑性和激光冲击复合的强化装置的强化方法，其特征在于，所述激光发生设备(7)发出的激光光斑为圆形，激光冲击参数如下：光斑直径为4mm，脉宽为10-30ns，脉冲能量为5-10J，横向与纵向的搭接率为50％。