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专利号: 2020106267350
申请人: 江苏大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-30
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种磁致塑性和激光冲击复合的强化装置,其特征在于,包括激光发生设备(7)和电磁铁(5,12);待加工工件(10)设置在工作台(13)上,两块所述电磁铁(5,12)分别设置在待加工工件(10)的上方和下方,且待加工工件(10)置于电磁铁(5,12)形成弧形磁场内;两块所述电磁铁(5,12)均为中空结构,中空结构内设置有聚磁铁芯(14);待加工工件(10)为小孔试样,在小孔内装入防变形芯棒(15);所述待加工工件(10)下表面与电磁铁(12)之间设置有硬质木板(11);所述激光发生设备(7)和电磁铁(5,12)同时工作用来对待加工工件(10)复合加工;所述电磁铁(5,12)与快速充放电模块(2,4)连接,通过工控电脑(1)和控制模块(3)控制快速充放电模块(2,4)和电磁铁(5,12)。

2.根据权利要求1所述的磁致塑性和激光冲击复合的强化装置,其特征在于,所述电磁铁(5,12)施加在待加工工件(10)上的磁场强度为1.0T~2.0T。

3.根据权利要求1所述的磁致塑性和激光冲击复合的强化装置,其特征在于,待加工工件(10)上方涂覆吸收层(8),吸收层(8)上方设置有约束层(9)。

4.根据权利要求1至3任一项所述的磁致塑性和激光冲击复合的强化装置的使用方法,其特征在于,待加工工件(10)设置在电磁铁(5,12)形成的弧形磁场内,电磁铁(5,12)形成的磁场强度为1.0T~2.0T;通过激光发生设备(7)和电磁铁(5,12)同时工作对待加工工件(10)复合加工。

5.使用1‑3任一项所述的磁致塑性和激光冲击复合的强化装置的强化方法,其特征在于,包括如下步骤:

步骤一:将待加工工件(10)安装工作台 (13) 上,在待加工工件(10)表面需要冲击强化的部位涂覆吸收层(8)以及在吸收层(8)上方加入一层去离子水作为约束层(9);

步骤二:通过工控电脑(1)、控制模块(3)和快速充放电模块(2,4)控制通入电磁铁(5,

12)的电流,生成需要的磁场,在电磁铁(5,12)中装入聚磁铁芯(14);工控电脑(1)通过控制模块控制激光发生设备(7)产生激光,激光束穿过导光系统(6),金属表面涂覆的吸收层(8)吸收激光能量后产生高温高压的等离子体,形成强烈的激光冲击;

步骤三:按步骤二进行反复的磁致塑性和激光冲击强化处理后,关闭激光发生设备(7)。

6.根据权利要求5所述的磁致塑性和激光冲击复合的强化装置的强化方法,其特征在于,所述激光发生设备(7)发出的激光光斑为圆形,激光冲击参数如下:光斑直径为4mm,脉宽为10‑30ns,脉冲能量为5‑10J,横向与纵向的搭接率为50%。