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    激光沖擊強化技術的應用與發展
    發布時間:2018-04-22 12:28:15   來源:本站原創   點擊量:
          自從20世紀70年代激光沖擊波技術被用于材料表面改性以來,國內外許多學者都對其進行了廣泛的研究。1974年,Fairand等在美國國家科學基金的資助下,對特定條件下激光沖擊產生的沖擊波進行了實驗測試研究,1978年,他們又在美國空軍飛行動力實驗室(AFFDL)的資助下,相繼開展了激光沖擊處理提高鐵基合金及航空鋁合金疲勞性能的研究,7475-T73經激光沖擊后疲勞壽命提高一倍,Fe—Si合金(Si3%)經激光沖擊得到0.2mm厚的均勻硬化層,硬度提高25%。而316不銹鋼經激光沖擊后,表面硬度與機加工面相比提高20%,與基體相比提高2倍。研究中發現,激光沖擊是延長裂紋萌生時間。降低裂紋擴展速度,提高飛機緊固孔疲勞壽命的有效手段。 
          1979年,美國國防工業******的格克希德-佐治亞公司開展了激光沖擊處理7075-T6和7475—T73鋁合金的研究,試驗結果表明:7075-T6試件的疲勞壽命提高1.93倍,7475—T73試件的疲勞壽命提高1.91倍。另外,法國、俄羅斯等航空工業發達的國家也相繼開展了這方面的研究。 
          我國對激光沖擊波技術的應用研究起步較晚但發展迅速。主要是國內大功率激光裝置于20世紀80年代后期才進人實用階段,且數量極少,僅有的幾家單位是;中國科學院上海光機所(神光裝置)、中國工程物理研究院(星光裝置)和中國科學技術大學強激光研究所(華光裝置)。而這些高功率激光裝置通常都是以激光核聚變及強場物理等前沿研究為應用目標所建造的。整個激光系統的規模十分龐大,技術復雜,造價高昂,這些條件限制了我國學者對激光沖擊技術的研究。 
          但要使激光沖擊強化技術作為一種成熟的工藝在實際工程中得到廣泛的應用,還必須在下列幾個方面做進一步的研究: 
    ① 高性能的激光沖擊裝置的研制和開發,主要包括沖擊裝置的小型化、高重復頻率以及輸出激光脈沖的能量的穩定性; 
    ② 適用于實際工程應用的涂層與約束層技術,主要包括高效的涂層與約束層材料、度的優化與控制、方便的涂覆和去除工藝、集涂層與約束層于一體的柔性貼膜; 
    ③ 激光沖擊強化效果的無損檢測,包括沖擊效果的檢測方法和沖擊效果的評價標準 ④ 激光沖擊強化工藝的制定,包括實施激光沖擊強化的工藝細節、規范和原則。


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