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激光冲击强化技术:“激光敲打”固叶片

古时候,铁匠通过敲打受热兵器,提高兵器韧性和硬度。而在发动机叶片制造过程中,也有一种类似于“敲打”的加工手段,能够显著提高叶片的抗疲劳性和抗腐蚀性,这种“敲打”方式是激光冲击强化技术。

20世纪50年代,军用发动机总寿命只有300小时左右,这是因为叶片在高速运转时,受到拉伸、弯曲和振动等多重因素影响,极易产生形变或裂纹。

为了提高叶片性能,20世纪70年代,国外一名教授使用激光冲击强化技术,提高了铝合金的使用寿命。这种技术不仅能够有效预防金属表面裂纹的产生,还可以降低裂纹的扩展速率,使处理后叶片总寿命达到6000小时以上。

激光冲击强化技术在大规模投入使用前,走过漫长的探索之路。激光冲击强化技术需要在每平方厘米的金属表面照射10亿瓦特功率以上的激光,那时候能达到这种要求的高能脉冲激光器很少,后来国外一家公司成功开发了激光处理单元,有效提高了激光照射能力;某电气公司在提高生产效率、降低成本的前提下,研制出高重复频率的激光器……随着多款激光器问世,激光冲击强化技术得到大规模使用。

与传统强化工艺相比,激光冲击强化技术可以对不规则部件进行强化,保持强化位置表面粗糙度和尺寸精度,显著提高金属材料的疲劳寿命。

放眼未来,激光冲击强化技术将广泛应用于汽车制造、医疗卫生、核废料处理等领域,发展前景值得期待。

来源:解放军报

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日期:2023-6-12      浏览数:529      [返回]      [至顶]
 
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