專利名稱：一種激光沖擊處理的防層裂結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種激光沖擊處理的防層裂結(jié)構(gòu)，屬于激光加工技術(shù)，涉 及一種激光沖擊處理的防層裂措施。
背景技術(shù)：
大多數(shù)工程材料的抗壓能力比抗拉能力強(qiáng)，它們往往可承受相當(dāng)大 的壓應(yīng)力，但不能承受較大的拉應(yīng)力。因此在激光沖擊處理中，要控制 好沖擊波的強(qiáng)度使材料正面獲得塑性應(yīng)變和殘余壓應(yīng)力，又不能在背面 反射時產(chǎn)生強(qiáng)的拉力波使材料產(chǎn)生層裂。
但在激光沖擊處理薄壁結(jié)構(gòu)時，由于沖擊波在傳播過程中衰減較小， 當(dāng)幅值很大的壓力波傳播到結(jié)構(gòu)的背面后產(chǎn)生波的反射作用，沖擊波由 壓力波轉(zhuǎn)換成拉力波，當(dāng)拉力強(qiáng)度高于材料的層裂強(qiáng)度時，材料背面就 會產(chǎn)生層裂。
為了防止背面層裂，可以采用背面支撐的方法，但對于曲面結(jié)構(gòu)， 很難有匹配的固體支撐，另外對沖擊波而言，支撐體與被支撐體需要緊 密貼合才會有效果；也有采用液體在背面吸波的方法，但由于液體的聲 阻抗與固體材料相差較大，因此沖擊波的反射系數(shù)還是很高，因此防護(hù) 效果不是很好。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明正是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足而設(shè)計提供了一種激光沖擊 處理的防層裂結(jié)構(gòu)，專利的目的是通過在材料背面粘貼與材料聲阻抗接 近的金屬箔來吸收沖擊波，使沖擊波在界面衰減并在保護(hù)材料中轉(zhuǎn)化成 拉力波，避免在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生層裂。
本發(fā)明專利的技術(shù)方案是
一種激光沖擊處理的防層裂結(jié)構(gòu)，金屬耙材的材料是鈦合金、鋁合 金或不銹鋼，其特征在于在金屬靶材的背面貼覆一層與金屬耙材材料 聲阻接近的材料做的保護(hù)層，厚度是0. 2mm 0. 5mm的單層或多層鋁箔膠 帶；
當(dāng)反射區(qū)的吸波層產(chǎn)生剝離并且與下次強(qiáng)化區(qū)域重疊50%時，需要更換吸波層。
在薄壁結(jié)構(gòu)的背面粘貼吸收沖擊波的保護(hù)材料(簡稱吸波層)，使激 光產(chǎn)生的沖擊達(dá)到背面后能繼續(xù)向保護(hù)材料中傳播，并在保護(hù)材料背面 反射，避免在材料中產(chǎn)生層裂，本發(fā)明技術(shù)方案的特點(diǎn)是
(1) 吸波層材料的選擇吸波層材料的聲阻抗接近需要的材料，貼 合面不能存在空隙氣泡等，保護(hù)材料使激要能很好貼合金屬材料并容易 清理。所以，在金屬靶材的背面貼覆一層與金屬耙材材料聲阻接近的材 料做的保護(hù)層，而對于常用的鈦合金、鋁合金、不銹鋼等材料，可以采
用厚度0.2mm以上的鋁箔膠帶，或者多層鋁箔膠帶。
(2) 吸波層材料有效性的判斷在連續(xù)激光沖擊處理時，可能會出 現(xiàn)吸波層與金屬粘貼位置之間出現(xiàn)氣泡或者剝離的現(xiàn)象，如果剝離區(qū)域 與激光沖擊沖擊處理下一光斑對應(yīng)的背面區(qū)域重疊較大，吸波層的作用 就會大大減小，這時候就需要重新粘貼吸波層。


圖1本發(fā)明技術(shù)方案激光沖擊處理的整體結(jié)構(gòu)示意圖
具體實施例方式
以下將結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明技術(shù)方案作進(jìn)一步地詳述
參見附圖1所示，該種激光沖擊處理的防層裂結(jié)構(gòu)，金屬靶材4的
材料是鈦合金、鋁合金或不銹鋼，其特征在于在金屬耙材4的背面貼
覆一層與金屬靶材4材料聲阻接近的材料做的保護(hù)層5，厚度是0. 2mm 0. 5mm的單層或多層鋁箔膠帶；
當(dāng)反射區(qū)6的吸波層產(chǎn)生剝離并且與下次強(qiáng)化區(qū)域重疊50%時，需要 更換吸波層。
激光沖擊處理金屬材料時，激光1通過約束層2到達(dá)吸收層3后產(chǎn) 生沖擊波，并向金屬靶材4。當(dāng)在背面粘貼吸波材料保護(hù)層5后，沖擊波 繼續(xù)進(jìn)入吸波材料保護(hù)層5并在自由背面反射，反射區(qū)域集中在反射區(qū)6 標(biāo)定的周圍。當(dāng)反射區(qū)6的吸波層產(chǎn)生剝離并且與下次強(qiáng)化區(qū)域重疊較 大時，需要更換吸波層。
本發(fā)明技術(shù)方案對激光沖擊處理薄壁結(jié)構(gòu)、或者厚截面但接近內(nèi)壁 等部位具有很好的效果。
權(quán)利要求
1. 一種激光沖擊處理的防層裂結(jié)構(gòu)，金屬靶材(4)的材料是鈦合金、鋁合金或不銹鋼，其特征在于在金屬靶材(4)的背面貼覆一層與金屬靶材(4)材料聲阻接近的材料做的保護(hù)層(5)，厚度是0.2mm～0.5mm的單層或多層鋁箔膠帶；當(dāng)反射區(qū)(6)的吸波層產(chǎn)生剝離并且與下次強(qiáng)化區(qū)域重疊50％時，需要更換吸波層。
全文摘要
本發(fā)明是一種激光沖擊處埋的防層裂結(jié)構(gòu)，金屬靶材的材料是鈦合金、鋁合金或不銹鋼，其特征在于在金屬靶材的背面貼覆一層與金屬靶材材料聲阻接近的材料做的保護(hù)層，厚度是0.2mm～0.5mm的單層或多層鋁箔膠帶；當(dāng)反射區(qū)的吸波層產(chǎn)生剝離并且與下次強(qiáng)化區(qū)域重疊50％時，需要更換吸波層。本發(fā)明技術(shù)方案對激光沖擊處理薄壁結(jié)構(gòu)、或者厚截面但接近內(nèi)壁等部位具有很好的效果。
文檔編號B23K26/18GK101439440SQ200910000330
公開日2009年5月27日 申請日期2009年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月6日
發(fā)明者曹子文, 鄒世坤 申請人:中國航空工業(yè)第一集團(tuán)公司北京航空制造工程研究所