[00994418]激光冲击强化处理机

激光冲击强化是一种新型的激光改性材料表面的处理技术，其主要机理是利用高功率脉冲激光作用于材料表面，诱发强烈的高压冲击波使材料表面及其内部结构得到改善，从而提高材料的机械性能，如疲劳寿命、硬度、耐磨性和抗腐蚀性等。该处理机已于1997年通过中国科学院组织的鉴定，并获得了1999年度中国科学院科技进步二等奖。该激光冲击强化处理机主要由高功率激光系统、激光电源系统、激光能源系统(储能电容器系统)、导光臂与激光冲击头系统等四个主要部分组成。为提高整机效率，减小体积与重量，使之更满足小型化、实用化的工程应用要求，激光器系统采用了具有较大受激辐射截面的新型磷酸盐钕玻璃棒作为激光工作物质，包括一级激光振荡器和两级激光放大器。整个激光器系统由电光调Q激光振荡器、两级激光主放大器及空间滤波器与菲涅耳棱镜隔离器系统等组成。该激光冲击强化处理机在中国尚属首台。所采用的高功率激光束导光臂系统是中国最大的导光臂系统，在高功率钕玻璃激光系统中首次采用了开关型激光电源，实现了激光电源系统的小型化。其与传统激光热处理的区别在于：是利用激光冲击波的力学效应而非热效应来改善材料性能。实验表明，经该机处理过的航空铝合金结构平均疲劳寿命可提高4-5倍以上，达到了当今国际同类技术的先进水平。应用范围：于激光强化处理技术相比于传统的技术工艺的突出优点(如热效应区域小、冲击压力高、非接触、无损伤、适用于不同条件等)，该机在现代国防、航空航天、汽车制造、机械加工等领域具有极为广阔的应用前景。市场前景及经济效益分析：该装置对各种金属材料都能进行有效的硬化(强化)处理，特别适合于处理材料中有应力集中的哪些局部疲劳区，如各种紧固件孔、槽、圆角与焊缝等。在航空、航天、汽车、造船与机械制造等工业领域都具有极为重要应用价值。仅就航空工业领域而言，飞机上的紧固件数量很大，每架飞机所采用的各种铆钉件就多达数百万件。可见激光冲击硬化装置对延长飞机的使用寿命及提高飞机的安全性、可靠性具有重大意义。该装置仅在飞机制造与修理工业领域推广应用，就可获得巨大的经济效益和社会效益。投资者和投资环境的要求：创建年产10台激光冲击硬化装置，需投资500万元。