激光沖擊強化處理質(zhì)量的聲功率檢測方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種激光沖擊強化處理質(zhì)量的聲功率檢測方法，根據(jù)被測件振動輻射的平均聲功率與被測件所具有的總機械能存在著相關關系，在激光能量一定的情況下，用檢測裝置測出被測件振動的聲功率來預測加工后激光沖擊點的殘余壓應力，以此與預先實驗得到的檢測標準進行比對，做出質(zhì)量判斷。檢測裝置由脈沖激光束，夾持裝置，約束介質(zhì)管道，被測件，傳聲器及其變送器，USB數(shù)據(jù)采集卡，計算機，激光器，床身組成，可以實時、無損地檢測激光沖擊強化后零件的表面質(zhì)量。
【專利說明】激光沖擊強化處理質(zhì)量的聲功率檢測方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種激光沖擊強化處理質(zhì)量的聲功率檢測方法，屬無損檢測【技術領域】。
【背景技術】
[0002]激光沖擊強化(Laser Shock Peening)是一種金屬表面處理工藝，利用高能量激光束沖擊使金屬零件表面形成等離子區(qū)，產(chǎn)生一個巨大的沖擊波，從而在金屬零件內(nèi)部能夠產(chǎn)生很大的改善元件疲勞特性和剛度的殘余壓應力。
[0003]國外對于激光沖擊強化處理質(zhì)量的測量方法，有用激光探針或其他測量裝置來檢測激光沖擊處理后留下的表面凹坑體積，并根據(jù)此凹坑體積(即金屬表面塑性變形量)計算出金屬表面殘余壓應力，從而作為工件質(zhì)量檢驗的依據(jù)；也有人研究利用X射線，直接對金屬內(nèi)部的應力分布進行探測來檢測工件質(zhì)量；另外就是利用聲音檢測裝置，采集每次激光束沖擊時產(chǎn)生的聲音并將此聲音數(shù)據(jù)送到計算機中，與預先得到的聲音和處理質(zhì)量的關系函數(shù)(此函數(shù)做實驗得出)進行比較，以此作為檢測標準。國內(nèi)的檢測方法主要是靠直觀判別，就是通過對工件表面粗糙度與微凹坑進行直觀地觀察與分析，來判別激光沖擊強化效果的好壞，從而達到無損檢驗的目的。
[0004]上面提到的各種檢測方法都有不完善的地方，尤其是國內(nèi)對激光沖擊處理的質(zhì)量檢測研究力度不夠，直觀判別法這樣憑借經(jīng)驗來進行直觀判斷，效率低且沒有精度保證。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服上述現(xiàn)有傳統(tǒng)方法及裝備的不足，本發(fā)明提供一種激光沖擊強化處理質(zhì)量的聲功率檢測方法。
[0006]解決上述問題的技術方案是:一種激光沖擊強化處理質(zhì)量的聲功率檢測方法，其特征在于:根據(jù)被測件4振動輻射的平均聲功率與被測件4所具有的總機械能存在著相關關系，在激光能量一定的情況下，用檢測裝置測出被測件4振動的聲功率來預測加工后激光沖擊點的殘余壓應力，以此與預先實驗得到的檢測標準進行比對，做出質(zhì)量判斷。
[0007]上述激光沖擊強化處理質(zhì)量的聲功率檢測方法，所述檢測裝置由脈沖激光束1，夾持裝置2，約束介質(zhì)管道3，被測件4，傳聲器及其變送器5，USB數(shù)據(jù)采集卡6，計算機7，激光器8,床身9組成，其特征在于:激光器8安裝在床身9上,激光器8發(fā)出的脈沖激光束1作用在被測件4的表面，被測件4固定在夾持裝置2中。
[0008]上述激光沖擊強化處理質(zhì)量的聲功率檢測方法，其特征在于:所述床身9靠近被測件4的地方安裝有傳聲器及其變送器5，傳聲器及其變送器5與裝在計算機7內(nèi)的USB數(shù)據(jù)采集卡6連接。
[0009]上述激光沖擊強化處理質(zhì)量的聲功率檢測方法，其特征在于:所述床身9上安裝有約束介質(zhì)管道3。
[0010]本發(fā)明的有益效果是，可以實時、無損地檢測激光沖擊強化后零件的表面質(zhì)量?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0011]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
[0012]附圖是本發(fā)明的聲功率檢測方法示意圖。
【具體實施方式】
[0013]圖中1.脈沖激光束，2.夾持裝置，3.約束介質(zhì)管道，4.被測件，5.傳聲器及其變送器，6.USB數(shù)據(jù)采集卡，7.計算機，8.激光器，9.床身
[0014]在圖中，根據(jù)被測件4振動輻射的平均聲功率與被測件所具有的總機械能存在著相關關系，聲功率級的定義為:
【權利要求】
1.一種激光沖擊強化處理質(zhì)量的聲功率檢測方法，其特征在于:根據(jù)被測件振動輻射的平均聲功率與被測件所具有的總機械能存在著相關關系，在激光能量一定的情況下，用檢測裝置測出被測件振動的聲功率來預測加工后激光沖擊點的殘余壓應力，以此與預先實驗得到的檢測標準進行比對，做出質(zhì)量判斷。
2.根據(jù)權利要求1所說的激光沖擊強化處理質(zhì)量的聲功率檢測方法，所述檢測裝置由脈沖激光束(1)，夾持裝置(2)，約束介質(zhì)管道(3)，被測件(4)，傳聲器及其變送器(5)，USB數(shù)據(jù)采集卡(6)，計算機(7)，激光器(8)，床身(9)組成，其特征在于:激光器(8)安裝在床身(9)上，激光器(8)發(fā)出的脈沖激光束(1)作用在被測件(4)的表面，被測件(4)固定在夾持裝直(2)中。
3.根據(jù)權利要求1所說的激光沖擊強化處理質(zhì)量的聲功率檢測方法，其特征在于:所述床身(9)靠近被測件(4)的地方安裝有傳聲器及其變送器(5)，傳聲器及其變送器(5)與裝在計算機(7)內(nèi)的USB數(shù)據(jù)采集卡(6)連接。
4.根據(jù)權利要求1所說的激光沖擊強化處理質(zhì)量的聲功率檢測方法，其特征在于:所述床身(9)上安裝有約束介質(zhì)管·道(3)。
【文檔編號】G01N29/04GK103713045SQ201210380193
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2012年10月9日 優(yōu)先權日:2012年10月9日
【發(fā)明者】陳靜, 高福萬, 楊銳, 楊賀來 申請人:天津中杰科技發(fā)展有限公司