什么是激光噴丸(Laser Peening)？
激光噴丸是一種金屬加工工藝，將激光脈沖直接照射到金屬物體表面，以改善其機械性能。它類似于噴丸處理，它使用非常小的金屬或陶瓷球轟擊金屬物體表面，其耐腐蝕性、疲勞強度、殘余應力和磨損金屬部件的電阻通常都可以通過激...
激光噴丸是一種金屬加工工藝，將激光脈沖直接照射到金屬物體表面，以改善其機械性能。它類似于噴丸處理，它使用非常小的金屬或陶瓷球轟擊金屬物體表面，其耐腐蝕性、疲勞強度、殘余應力和磨損金屬部件的電阻通常都可以通過激光噴丸來提高。
風力渦輪機葉片可能需要進行激光噴丸處理。在處理之前，通過應用兩個覆蓋層來準備部件進行激光噴丸。首先，應用一個對激光不透明的覆蓋層，然后使用對激光透明的激光。激光直接穿過透明覆蓋層，但不能穿過不透明覆蓋層。此時，激光產生的能量蒸發了覆蓋層的一層。蒸汽仍被困在透明覆蓋層和組件表面之間。由于蒸汽從激光吸收了更多的能量，它在被困的小空間內迅速加熱和膨脹。壓力在這個區域迅速上升，并導致沖擊波傳播到部件中。沖擊波而不是蒸汽的熱量導致材料性能的變化，因此激光噴丸的過程是機械的而不是熱的。這個過程是與噴丸處理類似，噴丸處理使用小陶瓷或金屬球，稱為噴丸，在金屬部件的表面產生許多重疊的凹痕。這些凹痕形成一個表面層，對諸如裂紋、腐蝕等機械故障模式具有很強的抵抗力，激光噴丸也有類似的結果，但是用高能激光脈沖代替了對金屬的重復沖擊。許多金屬和合金都可以通過激光噴丸加工這些材料包括鋼和鑄鐵、鋁和鈦合金，此外，此類材料機械性能的提高使得激光噴丸技術成為制造高成本零件或疲勞抗力至關重要的應用領域的理想技術。可利用激光噴丸處理零件的應用包括汽車或飛機結構中的疲勞關鍵部件難以運輸和維護，如大型風力渦輪機葉片，也可采用此工藝改進，以最大限度地延長使用壽命。髖關節植入物，由于手術風險，最好盡量少更換，可采用該工藝以延長使用壽命。激光噴丸處理的部件也可因其機械特性的改善而變得更薄、更輕。這節省了制造過程中的材料成本。在操作車輛或其他機械時，由于能耗要求較低，也可節省成本。
風力渦輪機葉片可能需要進行激光噴丸處理。在處理之前，通過應用兩個覆蓋層來準備部件進行激光噴丸。首先，應用一個對激光不透明的覆蓋層，然后使用對激光透明的激光。激光直接穿過透明覆蓋層，但不能穿過不透明覆蓋層。此時，激光產生的能量蒸發了覆蓋層的一層。蒸汽仍被困在透明覆蓋層和組件表面之間。由于蒸汽從激光吸收了更多的能量，它在被困的小空間內迅速加熱和膨脹。壓力在這個區域迅速上升，并導致沖擊波傳播到部件中。沖擊波而不是蒸汽的熱量導致材料性能的變化，因此激光噴丸的過程是機械的而不是熱的。這個過程是與噴丸處理類似，噴丸處理使用小陶瓷或金屬球，稱為噴丸，在金屬部件的表面產生許多重疊的凹痕。這些凹痕形成一個表面層，對諸如裂紋、腐蝕等機械故障模式具有很強的抵抗力，激光噴丸也有類似的結果，但是用高能激光脈沖代替了對金屬的重復沖擊。許多金屬和合金都可以通過激光噴丸加工這些材料包括鋼和鑄鐵、鋁和鈦合金，此外，此類材料機械性能的提高使得激光噴丸技術成為制造高成本零件或疲勞抗力至關重要的應用領域的理想技術。可利用激光噴丸處理零件的應用包括汽車或飛機結構中的疲勞關鍵部件難以運輸和維護，如大型風力渦輪機葉片，也可采用此工藝改進，以最大限度地延長使用壽命。髖關節植入物，由于手術風險，最好盡量少更換，可采用該工藝以延長使用壽命。激光噴丸處理的部件也可因其機械特性的改善而變得更薄、更輕。這節省了制造過程中的材料成本。在操作車輛或其他機械時，由于能耗要求較低，也可節省成本。
- 發表于 2020-09-05 12:29
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