基于空气中冲击波信号能量的激光冲击强化在线检测方法

论文摘要

目的为克服激光冲击强化现有离线检测方法的缺点,提出了一种基于空气中冲击波信号能量的激光冲击强化在线检测方法。方法利用波长为1064 nm、脉宽为14 ns、单脉冲能量为5～7 J的Nd:YAG激光器对经过振动时效处理的TC16钛合金试件进行激光冲击强化处理。用自主研制的信号放大器对空气中的冲击波信号进行一级放大后,再经前置放大器、数据采集卡传输到计算机控制系统,从而实现对空气中冲击波信号的采样、存储、滤波和数据分析,并从中提取冲击波信号能量。用X-350A型X射线应力测定仪测量TC16钛合金试件经激光冲击强化处理后的表面残余应力。最后对所得实验数据进行多项式拟合,以获得材料表面残余压应力与冲击波信号能量之间的经验公式。结果经激光冲击强化处理后,材料表面形成了一定大小的残余压应力。随着激光能量的增加,材料表面残余压应力及冲击波信号能量均增加,且二者的增加趋势一致。结论在激光冲击强化过程中,对空气中传播的冲击波信号进行采集和提取其信号能量,可以预测试件经激光冲击强化处理后的残余应力,能够准确判断激光冲击强化质量,从而实现工业过程的在线检测。

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文章来源

类型: 期刊论文

作者: 吴嘉俊,刘学军,赵吉宾,乔红超,孙博宇,陆莹,郭跃彬

关键词: 激光冲击强化,冲击波,信号能量,激光能量,残余应力,在线检测

来源: 表面技术 2019年10期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 金属学及金属工艺

单位: 中国科学院沈阳自动化研究所,中国科学院机器人与智能制造创新研究院,中国科学院大学,湖南工业大学,阿拉巴马大学

基金: 国家基金委-辽宁省联合基金(U1608259),国家自然科学基金(51501219),国家重点研发计划(2016YFB1102704),国家科技支撑计划(2015BAF08B01-01)~~

分类号: TG665

DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2019.10.012

页码: 100-106

总页数: 7

文件大小: 1538K

下载量: 71

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