[发明专利]一种激光冲击强化约束水装置及其实施方法

权利要求书

1.一种激光冲击强化约束水装置，其特征在于：包括喷管(1)、柔性管(2)、控制阀(3)、水泵(4)、储水桶(5)和净水机(6)；喷管(1)的右端与柔性管(2)的左端相连通，喷管(1)通过吸盘、双面胶或胶水粘贴固定在零件(8)表面；喷管(1)上有多个喷口，可根据待强化区的形状而弯曲；喷口距离待强化区域的红光指示斑点5～20mm，喷口位于待强化区域的上游；零件(8)由机器人(7)夹持并实现运动；柔性管(2)、水泵(4)、储水桶(5)、净水机(6)依次连接。

2.如权利要求1所述的激光冲击强化约束水装置，其特征在于：所述喷管(1)由管身(9)和喷口(10)组成，管身(9)的截面为长方形，管身(9)的内部存在空腔，管身(9)的右侧有入水口，左侧为封闭的盲端；管身的正面有多个喷口(10)。

3.如权利要求2所述的激光冲击强化约束水装置，其特征在于：所述喷口(10)数量为b，相邻两个喷口(10)的间距为h，喷口(10)的水流量为e；喷管参数之间的相互关系如下表：

表1喷管参数之间的相互关系

注：总水流量0.1m³/min～3m³/min，水压为0.1MPa～2MPa，100≥b≥4。

4.如权利要求2所述的激光冲击强化约束水装置，其特征在于：相邻两个喷口(10)的间距h为1～30mm。

5.如权利要求2所述的激光冲击强化约束水装置，其特征在于：所述喷口(10)的形状为圆形、椭圆形、正方形或长方形，面积为S为0.01～25mm²。

6.如权利要求2所述的激光冲击强化约束水装置，其特征在于：所述喷口(10)的中心距管身(9 )的底部平面的高度为c为0.1～10mm。

7.如权利要求2所述的激光冲击强化约束水装置，其特征在于：所述喷口(10)的水射流方向与管身(9 )的底部平面的夹角θ为0°～75°。

8.如权利要求1所述的激光冲击强化约束水装置，其特征在于：所述柔性管(2)的横截面为环形，壁厚为0.5mm～1mm，外径为Φ5mm～Φ10mm。

9.如权利要求1－8任意一项所述的激光冲击强化约束水装置的实施方法，其特征在于：

1)将零件(8)通过夹具固定在机器人(7)上；

2)将喷管(1)固定在零件(8)表面，通过调节机器人(7)确保零件(8)表面待强化区域的法线与地面的夹角θ为+90°～－45°；

3)通过控制阀( 3) 调节水流量0.1m³/min～3m³/min，调节水泵(4)确保压力保持在0.1MPa～2MPa；

4)待喷管(1)的喷口水流量稳定后，开启机器人(7)，通过机器人(7)的移动实现零件(8)的移动，在每1个待强化点发射激光脉冲，实现对待强化点的激光冲击强化；

5)机器人运动路径完成后，关掉激光，拆下喷管(1)，取下零件(8)。

10.如权利要求9所述的激光冲击强化约束水装置的实施方法，其特征在于：所述机器人(7)的法兰盘的运动速度为50mm/s～300mm/s，在每1个待强化点停顿0.3s～2s。