[发明专利]应用于海工平台的激光诱导微凹坑表面纳米化检测方法

摘要

本发明提供一种应用于海工平台的激光诱导微凹坑表面纳米化检测方法，包括以下步骤：采用E690高强钢为基材，激光冲击强化工艺制备海工平台抬升机构试样；测量海工平台抬升机构试样的激光冲击区域表面残余应力；计算各组海工平台抬升机构试样中不同方向的残余压应力均值和方差；绘制均值和方差随激光冲击次数变化曲线图；通过透射电镜、电子衍射实验，验证7.96GW/cm2的激光功率下三个方向残余应力近似相等、方差为182、FWHM值2.78°，冲击次数2次，E690高强钢表面形成纳米晶；本发明通过采用超过E690高强钢表面形成纳米晶的最小激光冲击强化参数进行极端塑性应变，能够使E690高强钢制备海工平台抬升机构试样形成纳米晶，无需破坏E690高强钢材料表面，适用于实际生产过程。

主权项

1.一种应用于海工平台的激光诱导微凹坑表面纳米化检测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、采用E690高强钢作为原材料，并采用激光冲击强化工艺制备海工平台抬升机构试样，并对海工平台抬升机构试样进行分组，分为多个样品组；通过摩擦试验机对冲击微织构表面摩擦学性能进行测试，选取最优的冲击为凹坑尺寸2mm，海工平台抬升机构试样经激光冲击强化工艺的表面形成直径为2mm的微凹坑； S2、测量海工平台抬升机构试样的激光冲击区域表面残余应力；利用X射线衍射仪残余应力测试仪对每一块后的海工平台抬升机构试样，进行X射线衍射；在每块海工平台抬升机构试样的冲击区域随机选取微凹坑，在微凹坑中，按顺序测5个点，通过测角仪在每个测点的0°, 45°以及90°三个方向各测1次，得到一组残余应力测试结果并获得相应的半高宽值；S3、对一组残余压应力测试结果中不同方向进行分析，计算出各组海工平台抬升机构试样中不同方向的残余压应力均值和方差；S4、建立激光冲击次数与不同方向的残余压应力均值和方差的二维坐标系，绘制均值和方差随激光冲击次数变化的曲线图；通过透射电镜及电子衍射实验，验证激光功率为7.96GW/cm²时三个方向残余应力差值不超过10%、方差为182、半高宽阈值2.78°，所对应的激光冲击强化次数为2次，E690高强钢表面形成纳米晶；S5、通过透射电镜及电子衍射实验，验证三个方向残余应力差值不超过10%、方差为182、半高宽阈值2.78°所对应的激光冲击强化次数为E690高强钢表面形成纳米晶的最少冲击次数；当冲击微造型使三个方向的表面残余应力趋于一致且对应的工艺参数超过其阈值时，E690高强钢表面形成纳米晶。