激光冲击强化处理质量的声功率检测方法
【专利摘要】本发明公开了一种激光冲击强化处理质量的声功率检测方法，根据被测件振动辐射的平均声功率与被测件所具有的总机械能存在着相关关系，在激光能量一定的情况下，用检测装置测出被测件振动的声功率来预测加工后激光冲击点的残余压应力，以此与预先实验得到的检测标准进行比对，做出质量判断。检测装置由脉冲激光束，夹持装置，约束介质管道，被测件，传声器及其变送器，USB数据采集卡，计算机，激光器，床身组成，可以实时、无损地检测激光冲击强化后零件的表面质量。
【专利说明】激光冲击强化处理质量的声功率检测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种激光冲击强化处理质量的声功率检测方法，属无损检测【技术领域】。
【背景技术】
[0002]激光冲击强化(Laser Shock Peening)是一种金属表面处理工艺，利用高能量激光束冲击使金属零件表面形成等离子区，产生一个巨大的冲击波，从而在金属零件内部能够产生很大的改善元件疲劳特性和刚度的残余压应力。
[0003]国外对于激光冲击强化处理质量的测量方法，有用激光探针或其他测量装置来检测激光冲击处理后留下的表面凹坑体积，并根据此凹坑体积(即金属表面塑性变形量)计算出金属表面残余压应力，从而作为工件质量检验的依据；也有人研究利用X射线，直接对金属内部的应力分布进行探测来检测工件质量；另外就是利用声音检测装置，采集每次激光束冲击时产生的声音并将此声音数据送到计算机中，与预先得到的声音和处理质量的关系函数(此函数做实验得出)进行比较，以此作为检测标准。国内的检测方法主要是靠直观判别，就是通过对工件表面粗糙度与微凹坑进行直观地观察与分析，来判别激光冲击强化效果的好坏，从而达到无损检验的目的。
[0004]上面提到的各种检测方法都有不完善的地方，尤其是国内对激光冲击处理的质量检测研究力度不够，直观判别法这样凭借经验来进行直观判断，效率低且没有精度保证。
【发明内容】
[0005]为了克服上述现有传统方法及装备的不足，本发明提供一种激光冲击强化处理质量的声功率检测方法。
[0006]解决上述问题的技术方案是:一种激光冲击强化处理质量的声功率检测方法，其特征在于:根据被测件4振动辐射的平均声功率与被测件4所具有的总机械能存在着相关关系，在激光能量一定的情况下，用检测装置测出被测件4振动的声功率来预测加工后激光冲击点的残余压应力，以此与预先实验得到的检测标准进行比对，做出质量判断。
[0007]上述激光冲击强化处理质量的声功率检测方法，所述检测装置由脉冲激光束1，夹持装置2，约束介质管道3，被测件4，传声器及其变送器5，USB数据采集卡6，计算机7，激光器8,床身9组成，其特征在于:激光器8安装在床身9上,激光器8发出的脉冲激光束1作用在被测件4的表面，被测件4固定在夹持装置2中。
[0008]上述激光冲击强化处理质量的声功率检测方法，其特征在于:所述床身9靠近被测件4的地方安装有传声器及其变送器5，传声器及其变送器5与装在计算机7内的USB数据采集卡6连接。
[0009]上述激光冲击强化处理质量的声功率检测方法，其特征在于:所述床身9上安装有约束介质管道3。
[0010]本发明的有益效果是，可以实时、无损地检测激光冲击强化后零件的表面质量。【专利附图】
【附图说明】
[0011]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0012]附图是本发明的声功率检测方法示意图。
【具体实施方式】
[0013]图中1.脉冲激光束，2.夹持装置，3.约束介质管道，4.被测件，5.传声器及其变送器，6.USB数据采集卡，7.计算机，8.激光器，9.床身
[0014]在图中，根据被测件4振动辐射的平均声功率与被测件所具有的总机械能存在着相关关系，声功率级的定义为:
【权利要求】
1.一种激光冲击强化处理质量的声功率检测方法，其特征在于:根据被测件振动辐射的平均声功率与被测件所具有的总机械能存在着相关关系，在激光能量一定的情况下，用检测装置测出被测件振动的声功率来预测加工后激光冲击点的残余压应力，以此与预先实验得到的检测标准进行比对，做出质量判断。
2.根据权利要求1所说的激光冲击强化处理质量的声功率检测方法，所述检测装置由脉冲激光束(1)，夹持装置(2)，约束介质管道(3)，被测件(4)，传声器及其变送器(5)，USB数据采集卡(6)，计算机(7)，激光器(8)，床身(9)组成，其特征在于:激光器(8)安装在床身(9)上，激光器(8)发出的脉冲激光束(1)作用在被测件(4)的表面，被测件(4)固定在夹持装直(2)中。
3.根据权利要求1所说的激光冲击强化处理质量的声功率检测方法，其特征在于:所述床身(9)靠近被测件(4)的地方安装有传声器及其变送器(5)，传声器及其变送器(5)与装在计算机(7)内的USB数据采集卡(6)连接。
4.根据权利要求1所说的激光冲击强化处理质量的声功率检测方法，其特征在于:所述床身(9)上安装有约束介质管·道(3)。
【文档编号】G01N29/04GK103713045SQ201210380193
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2012年10月9日 优先权日:2012年10月9日
【发明者】陈静, 高福万, 杨锐, 杨贺来 申请人:天津中杰科技发展有限公司