[发明专利]一种可控约束的激光微喷丸强化装置及其方法

摘要

本发明公开了一种可控约束的激光微喷丸强化装置及其方法，装置包括循环水系统，采用去离子水幕作为约束层，去离子水幕通过循环水系统提供，利用高速相机在线观测激光微喷丸强化过程中气泡的生长和聚集情况，利用电机带动液压泵使去离子水在整个循环水系统中循环流动，通过控制循环水系统中去离子水的压力和流量，带走激光微喷丸强化过程中焦点附近产生的气泡，提高激光微喷丸的效率。循环水系统中的去离子水保持一定压力，增加了激光微喷丸金属样品表面去离子水幕的刚性，提高了去离子水幕对等离子体爆炸的约束作用，增强了材料表面激光诱导的冲击波压力，对提高激光微喷丸的强化效果起到积极作用。

主权项

一种可控约束的激光微喷丸强化装置，其特征在于：包括水管管路(1)、储水箱(2)、液压泵(3)、流量控制阀(5)、压力控制阀(7)、缓冲段(8)、收缩段(9)、软管(11)、三维移动平台(12)、样品室(14)、半透半反镜(15)、高速相机(16)、聚焦镜(17)、激光器(18)以及计算机(20)；其中，所述储水箱(2)、液压泵(3)、流量控制阀(5)、压力控制阀(7)、缓冲段(8)、收缩段(9)通过水管管路(1)级联，再通过收缩段(9)连接所述样品室(14)，形成整体回路，所述样品室(14)固定在三维移动平台(12)上；所述水管管路(1)上安装有流量计(6)和压力表(10)；所述样品室(14)包括样品室箱体(14‑5)，所述样品室箱体(14‑5)的上盖板(14‑3)中央设有开孔，开孔上覆盖K9玻璃(14‑2)，所述样品室箱体(14‑5)内设有固定金属样品(13)的夹具(14‑7)；所述聚焦镜(17)、半透半反镜(15)、高速相机(16)从下至上依次设置在样品室(14)上部并位于同一竖直轴线上，激光器(18)设置在所述半透半反镜(15)一侧；所述高速相机(16)和三维移动平台(12)均连接所述计算机(20)。