丹陽飛超激光科技有限公司

激光沖擊強化

概念

不同于一般的激光加工，不是利用激光產生的熱效應，而是利用激光誘導等離子體沖擊波產生的力學效應來改善材料表面組織和性能的。

優勢　　

①　激光沖擊強化能有效地保護被處理試樣表面；

②　激光沖擊強化處理具有可疊加性；

③　激光沖擊強化可獲得特別高的沖擊力，產生很深的強化層；

④　激光沖擊強化可在室溫、空氣條件下進行，工藝過程清潔、無污染，是一種綠色、環保的表面強化方法，并且處理后試樣表面的光潔度較高，特別適合對表面質量要求較高的試樣進行局部強化處理；

⑤　激光便于聚焦和傳播，激光沖擊加工柔性更好，在常規方法無法進入的局部表面或不規則復雜空間的強化處理方面，超高速激光熔覆，具有明顯的優勢，而且激光沖擊強化的控制參數較少（激光功率密度、激光光斑尺寸、激光脈沖持續時間），易于和控制，便于實現自動化生產；

⑥　與傳統機械噴丸相比，激光沖擊處理獲得的材料表面殘余應力深度可達1 mm，約為機械噴丸的2~5倍，而其加工硬化程度明顯低于機械噴丸處理；同時可保留較好的表面形貌，激光沖擊處理后的表面不平度明顯低于機械噴丸處理；

特點

①　超高壓，沖擊波峰壓達到數萬個大氣壓；

②　超快，塑性變形時間僅僅幾十ns；

③　超高應變率，達到107s-1，比機械噴丸強化高萬倍。

焊接時通常采用聚焦方式會聚激光，一般選用63~254mm(2.5”~10”)焦距的透鏡。聚焦光斑大小與焦距成正比，焦距越短，光斑越小。但焦距長短也影響焦深，超高速激光熔覆加工，即焦深隨著焦距同步增加，所以短焦距可提高功率密度，但因焦深小，必須保持透鏡與工件的間距，且熔深也不大。由于受焊接過程中產生的飛濺物和激光模式的影響，實際焊接使用的焦深多為焦距126mm(5”)。當接縫較大或需要通過加大光斑尺寸來增加焊縫時，可選擇254mm(10”)焦距的透鏡，在此情況下，為了達到深熔小孔效應，需要更高的激光輸出功率（功率密度）。

　　當激光功率超過2kW時，超高速激光熔覆價格，特別是對于10.6μm的CO2激光束，由于采用特殊光學材料構成光學系統，為了避免聚焦透鏡遭光學破壞的危險，經常選用反射聚焦方法，一般采用拋光銅鏡作反射鏡。由于能有效冷卻，它常被推薦用于高功率激光束聚焦