[发明专利]激光辅助预应力喷丸成形－强化复合方法

摘要

本发明公开了一种激光辅助预应力喷丸成形－强化复合方法，首先以机械预加载方法使工件在弹性范围内发生预期的变形，然后向零件弹性能集中区域以激光束扫描，随即沿激光扫描路径对工件进行喷丸。采用本发明方法成形时，由激光－材料相互作用的热效应既可以降低激光作用区材料的变形抗力(弹性模量和屈服强度)，又可以通过其在零件厚度方向上建立的非均匀热应力场辅助零件成形，因此能够显著提高成形件的压弯成形量以及成形效率和成形精度；而紧随其后进行的喷丸能进一步对热作用区域进行应变强化，提高结构力学性能。

主权项

激光辅助预应力喷丸成形-强化复合方法，具体为：1)建立成形材料的力学性能和热物性能等相关性能参数，成形零件的结构、尺寸和形状数据库，以及材料在机械载荷、热载荷作用下的响应规律，建立仿真平台；2)基于仿真平台对工件进行虚拟复合成形，描述弹性能分布规律、设计激光加工参数和喷丸工艺参数；3)对坯件施加机械预负载，使其达到设定的变形参数；4)根据激光加工参数对坯件进行激光扫描加工，并顺延激光加工路径对坯件进行喷丸处理；5)通过坯件状态传感器向控制系统反馈加工过程实时监控数据，控制系统根据这些数据及时修正工艺参数，优化激光处理和喷丸处理过程，形成整个加工过程的闭环控制。