[发明专利]一种方形激光光斑冲击波强化孔结构的方法和装置

摘要

本发明提供一种方形激光光斑冲击波强化孔结构的方法和装置。首先利用方形激光光斑首先对靠近孔边缘区域的孔所在表面进行强化，激光冲击波作用在靠近孔边缘区域的孔所在表面时，该部分表面得到强化，同时由于硬质芯轴的屈服强度大于工件材料的屈服强度，该部分材料的塑性变形并不会造成孔边缘的塌陷；接着对靠近孔边缘区域的孔壁进行强化，软质挡套受到激光冲击波的作用，产生侧向膨胀，其侧向膨胀挤压待处理孔的孔壁，从而对孔壁实现强化。本发明同时强化靠近孔边缘区域的孔所在表面和孔壁，大大提高孔结构的疲劳寿命。

主权项

 一种方形激光光斑冲击波强化孔结构的方法，其特征在于：利用方形激光光斑首先对靠近孔边缘区域的孔所在表面进行强化，接着对靠近孔边缘区域的孔壁进行强化；对孔所在表面进行强化时，在孔中放置安装有硬质挡套(7)的芯轴，防止强化孔所在表面时边缘的塌陷；相邻光斑的边缘对齐，并使强化的区域包含孔边缘；硬质挡套(7)的屈服强度大于工件的屈服强度；硬质挡套(7)的外径跟待强化孔的直径相等；硬质挡套(7)和待强化孔之间为过渡配合；对孔壁进行强化时，在孔和芯轴(8)形成的空隙内放置软质挡套(11)，用聚焦后的方形激光光斑辐照孔边缘部位，辐照区域包围孔和芯轴形成的圆环形间隙，激光辐照引起的冲击波在挤压软质挡套(11)，对孔壁进行强化，软质挡套(11)的屈服强度低于工件的屈服强度，软质挡套(11)的外径跟待强化孔的直径相等；软质挡套(11)和待强化孔之间为过盈配合；对孔壁进行强化时的激光功率密度大于对孔所在表面强化时的激光功率密度。