什么是激光喷丸(Laser Peening)？
激光喷丸是一种金属加工工艺，将激光脉冲直接照射到金属物体表面，以改善其机械性能。它类似于喷丸处理，它使用非常小的金属或陶瓷球轰击金属物体表面，其耐腐蚀性、疲劳强度、残余应力和磨损金属部件的电阻通常都可以通过激...
激光喷丸是一种金属加工工艺，将激光脉冲直接照射到金属物体表面，以改善其机械性能。它类似于喷丸处理，它使用非常小的金属或陶瓷球轰击金属物体表面，其耐腐蚀性、疲劳强度、残余应力和磨损金属部件的电阻通常都可以通过激光喷丸来提高。
风力涡轮机叶片可能需要进行激光喷丸处理。在处理之前，通过应用两个覆盖层来准备部件进行激光喷丸。首先，应用一个对激光不透明的覆盖层，然后使用对激光透明的激光。激光直接穿过透明覆盖层，但不能穿过不透明覆盖层。此时，激光产生的能量蒸发了覆盖层的一层。蒸汽仍被困在透明覆盖层和组件表面之间。由于蒸汽从激光吸收了更多的能量，它在被困的小空间内迅速加热和膨胀。压力在这个区域迅速上升，并导致冲击波传播到部件中。冲击波而不是蒸汽的热量导致材料性能的变化，因此激光喷丸的过程是机械的而不是热的。这个过程是与喷丸处理类似，喷丸处理使用小陶瓷或金属球，称为喷丸，在金属部件的表面产生许多重叠的凹痕。这些凹痕形成一个表面层，对诸如裂纹、腐蚀等机械故障模式具有很强的抵抗力，激光喷丸也有类似的结果，但是用高能激光脉冲代替了对金属的重复冲击。许多金属和合金都可以通过激光喷丸加工这些材料包括钢和铸铁、铝和钛合金，此外，此类材料机械性能的提高使得激光喷丸技术成为制造高成本零件或疲劳抗力至关重要的应用领域的理想技术。可利用激光喷丸处理零件的应用包括汽车或飞机结构中的疲劳关键部件难以运输和维护，如大型风力涡轮机叶片，也可采用此工艺改进，以最大限度地延长使用寿命。髋关节植入物，由于手术风险，最好尽量少更换，可采用该工艺以延长使用寿命。激光喷丸处理的部件也可因其机械特性的改善而变得更薄、更轻。这节省了制造过程中的材料成本。在操作车辆或其他机械时，由于能耗要求较低，也可节省成本。
风力涡轮机叶片可能需要进行激光喷丸处理。在处理之前，通过应用两个覆盖层来准备部件进行激光喷丸。首先，应用一个对激光不透明的覆盖层，然后使用对激光透明的激光。激光直接穿过透明覆盖层，但不能穿过不透明覆盖层。此时，激光产生的能量蒸发了覆盖层的一层。蒸汽仍被困在透明覆盖层和组件表面之间。由于蒸汽从激光吸收了更多的能量，它在被困的小空间内迅速加热和膨胀。压力在这个区域迅速上升，并导致冲击波传播到部件中。冲击波而不是蒸汽的热量导致材料性能的变化，因此激光喷丸的过程是机械的而不是热的。这个过程是与喷丸处理类似，喷丸处理使用小陶瓷或金属球，称为喷丸，在金属部件的表面产生许多重叠的凹痕。这些凹痕形成一个表面层，对诸如裂纹、腐蚀等机械故障模式具有很强的抵抗力，激光喷丸也有类似的结果，但是用高能激光脉冲代替了对金属的重复冲击。许多金属和合金都可以通过激光喷丸加工这些材料包括钢和铸铁、铝和钛合金，此外，此类材料机械性能的提高使得激光喷丸技术成为制造高成本零件或疲劳抗力至关重要的应用领域的理想技术。可利用激光喷丸处理零件的应用包括汽车或飞机结构中的疲劳关键部件难以运输和维护，如大型风力涡轮机叶片，也可采用此工艺改进，以最大限度地延长使用寿命。髋关节植入物，由于手术风险，最好尽量少更换，可采用该工艺以延长使用寿命。激光喷丸处理的部件也可因其机械特性的改善而变得更薄、更轻。这节省了制造过程中的材料成本。在操作车辆或其他机械时，由于能耗要求较低，也可节省成本。
- 发表于 2020-09-05 12:29
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