[发明专利]Ti‑6Al‑4V合金复合显微组织的光电脉冲复合处理方法

摘要

本发明通过对脉冲激光器输出光路进行优化设计，使脉冲冲击方法和脉冲电流处理方法可以结合应用，从而显著提高了Ti‑6Al‑4V合金力学性能，其首先利用激光器脉冲能量冲击方法改变Ti‑6Al‑4V合金的晶粒结构，再进行脉冲电流处理改变，利用脉冲电流的焦耳热效应，电致塑性效应、磁压缩效应等完成Ti‑6Al‑4V合金的脉冲电流处理过程，并改变材料的显微组织类型，获得全新的力学性质，并采用真空退火方法，有效降低了处理后Ti‑6Al‑4V合金试样的含氧量，使Ti‑6Al‑4V合金复合组织结构达到了工业应用水平，对材料特种加工、材料科学都具有重要意义。

主权项

Ti‑6Al‑4V合金复合显微组织的光电脉冲复合处理方法，其特征在于，包括：步骤一：将Ti‑6Al‑4V合金片状零件进行试样拉伸；步骤二:脉冲激光器经全反射棱镜进行反射，改变光线传播方向，再经高斯光转平顶光透镜，将高斯光转换为平顶光，再经扩束镜进行扩束，输出光线对Ti‑6Al‑4V合金试样进行能量冲击；脉冲激光器工艺参数为，脉冲能量0J～7J，脉冲宽度1.5ns～3.6ns，重复频率10Hz，脉冲持续时间为3s～5s；步骤三：将经激光冲击后Ti‑6Al‑4V合金零件两端分别与脉冲电源的正负极相连，通过电容器放电来获得脉冲电流，工艺参数：电流为20000A～26000A，脉宽为50μs～120μs，脉冲持续时间为200μs～800μs；步骤四：将电脉冲处理后Ti‑6Al‑4V合金零件放置于真空退火箱内进行冷却，工艺参数真空度10‑3～10‑4Pa，温度500±10℃，时间0.6h～1.2h，获得Ti‑6Al‑4V合金的复合显微结构。