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专利号: 2025102024598
申请人: 广东海洋大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-12
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种低温轧制后高频脉冲纳秒激光表面重熔的铝合金强化方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)将厚度为d的铝合金板进行轧制变形处理,变形温度为‑196~‑20℃,总变形量为

8%~42%;

(2)对变形后工件的表面进行激光重熔,所用激光脉冲频率为110~440KHz,脉宽为152

~35ns,光斑直径为10~100μm,激光功率密度为8~65kW/cm,重叠率为6~13%,激光扫描速度为300~750mm/s,开光延时为20μs,关光延时为180μs,拐角延时为80μs,激光扫描次数为1~3次;

(3)在激光重熔过程中,使用氩气作为保护气体,向环境内充入氩气,使得含氧量为120~415PPm。

2.根据权利要求1所述的铝合金强化方法,其特征在于,步骤(1)中所述铝合金板为5系铝合金,牌号为5182。

3.根据权利要求1所述的铝合金强化方法,其特征在于,步骤(1)中所述变形温度为‑

196~‑50℃,总变形量为10%~25%。

4.根据权利要求1所述的铝合金强化方法,其特征在于,步骤(1)中所述铝合金板的厚度d为3~8mm。

5.根据权利要求4所述的铝合金强化方法,其特征在于,步骤(1)中所述铝合金板的厚度d为3~6mm。

6.根据权利要求1所述的铝合金强化方法,其特征在于,步骤(2)中所述脉冲频率为2002

~340KHz,脉冲宽度为20ns,光斑直径为30~50μm,激光功率密度为15~50kW/cm ,重叠率为8~10%,激光扫描速度为500mm/s~600mm/s,激光扫描次数为1~2次。

7.根据权利要求1所述的铝合金强化方法,其特征在于,步骤(3)中所述含氧量为210~

350PPm。

8.根据权利要求1‑7任一权利要求所述的铝合金强化方法,其特征在于,通过该方法制备得到一种表层亚微米等轴状晶‑内部高位错密度纤维组织的类“三明治”结构铝合金材料。

9.根据权利要求8所述的铝合金强化方法,其特征在于,所述铝合金材料的表层亚微米等轴状晶的晶粒尺寸在0.55~0.7μm范围内。