激光冲击强化实验室

实验室简介

激光冲击强化(Laser Shock peening)技术是一种世界顶尖的金属材料强化技术，与激光焊接、切割等热效应原理不同，激光冲击强化技术利用短脉冲(几十纳秒)、高峰值功率密度的激光辐照金属表面，使金属表面涂覆的吸收保护层吸收激光能量并发生爆炸性气化蒸发，产生高压等离子体冲击波，利用冲击波的力学效应使金属材料表层微观组织发生变化，在较深的厚度上形成残余压应力，从而显著提高金属材料抗疲劳、耐磨损和抗应力腐蚀、抗外物损伤能力，提高航空发动机的安全性、可靠性，实现其超常服役性能。

固定式激光冲击强化成套设备

u 激光脉冲能量:2-8J可调

u 激光脉冲宽度:18-20ns

u 激光波长:1064nm

u 聚焦作用光斑形状:圆形

u 聚焦作用光斑直径:2-5mm

u 最大加工频率:1-5HZ可调

u 激光脉冲能量不稳定度:≤1%

u 主机器人加工自由度:6轴

u 主机器人最大加工负载:200Kg

u 主机器人最大臂展半径:2500mm

u 主机器人重复定位精度RP:0.1mm

图1 固定式激光冲击强化成套设备

开展的相关工作

南昌航空大学近年来针对航空发动机研制特点，围绕激光冲击强化技术开展航空发动机动部件抗疲劳、轻量化结构设计技术、激光冲击强化与激光高能束成形组合制造技术、表面扩渗与激光冲击强化复合修复技术等关键技术开展创新性研究，一方面通过激光冲击强化技术与设计技术结合，大幅提高部件的安全性、可靠性、延长使用寿命。另一方面通过先进的组合制造和修复技术，大大缩短装备研制生产周期，降低报废率，节约研制费用。