西安天瑞达光电技术股份有限公司
Xi'an Tyrida Optical Electric Technology Co., Ltd

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激光冲击强化LSP技术优势

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发表时间:2017-12-28 14:54

(一)适用性好

1.  适用于各种金属材料的表面强化

LSP 采用高功率密度激光作用于金属材料表层,诱导其发生塑性变形和晶粒细化,并形成较深的残余压应力,适用于各种金属材料(Cr/Ni/Ti/Al合金、不锈钢等)的表面强化。

P6-2.jpg

2. 表面粗糙度影响较小

LSP处理后,材料表面微凹坑深为微米级,比传统喷丸表面更光滑(特殊工艺要求的模具LSP后精磨即可)。


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3. 对工件无热影响

LSP利用激光冲击波的“力学效应”,对材料表面进行改性,提高材料的抗疲劳等性能,其加工过程对工件基本没有热影响。


(二)效果更好

1. 残余压应力层更深

残余压应力作用深度大于1mm(个别材料残余压应力作用深度达到2mm),是传统表面强化的5-10 倍。

2. 残余压应力值更高

以典型材料为例,钛合金、不锈钢、高温合金经LSP处理后,其最大残余压应力值分别超过600,800,800MPa。

3. 材料微观组织结构更加致密稳定

LSP引起高密度位错和晶粒细化,在一定高温条件下仍具有很好的稳定性,可显著提高材料的疲劳性能。


(三)可控性强

LSP能够通过精确控制激光参数和工艺参数,处理传统工艺难于处理的部件/部位。

1.  激光参数可控

可以精确控制激光的功率密度、光斑、脉宽等参数。

1.设备现场截屏;

设备参数设定.jpg


2.  工艺参数可控

可以精确控制LSP的强化路径、次数、光斑搭接率、冲击方式等参数。

工艺参数设定.png


3. 复杂部件/部位强化

可以对超薄构件、小孔孔边、叶片榫齿和叶盘榫槽、齿轮部位等进行LSP强化处理。

complex location.jpg


4. 特殊部件(位)LSP工艺技术举例

(1)薄壁叶片LSP工艺技术

针对薄壁构件,公司研发出“延时错位矫正冲击”等变形控制方法,保证构件LSP后的宏观变形在允许范围内。




 (2)小孔孔边LSP工艺技术

  针对小孔部位,公司研发出小孔“端面冲击方法”,降低孔边应力集中现象,实现小孔周围应力分布合理,有效阻止孔边裂纹萌生。


(3)榫槽部位LSP工艺技术


针对叶片榫齿部位,公司研发出“不等强度冲击方法”,采用特殊的光斑搭接和布置方式,以不同的能量密度,对榫槽底部及榫齿侧边进行处理,形成平衡过渡的残余应力场。





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