[发明专利]激光空化强化高性能水泵材料的方法

摘要

本发明涉及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，承料工作台，压电换能器和激光空化强化装置；所述承料工作台位于所述容器内，所述承料工作台上安装有卡盘，所述卡盘的四周安装有若干压电换能器，所述激光空化强化装置位于所述容器上方；所述压电换能器和所述激光空化强化装置均与计算机连接。本发明通过引导和反馈装置使空泡溃灭时的高压微射流的大小得到控制，从而使原本在材料上产生破坏的空化现象作用在高性能水泵材料上的力不再是破坏，而是产生残余压应力，从而有效改善高性能水泵材料的机械性能，达到强化的目的。

主权项

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。