一種針對工件表面的激光沖擊強化裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種針對工件表面的激光沖擊強化裝置。該裝置中包括諧振腔，選用流體作為約束層，并且該約束層被限制在諧振腔內。利用該裝置進行激光沖擊強化處理時，由于諧振腔的存在，使原本向外散失的沖擊波得到利用，通過諧振腔的反射和聚波作用形成復合沖擊波，兩次或更多次地作用于工件表面，實現一個脈沖多次沖擊的效果，大大提高了能量利用率；同時，由于流體約束層被限制在諧振腔內，形狀固定，從而有效解決了現有技術中流體約束層厚度難以控制，穩定性差的問題。因此，該裝置能提高激光沖擊強化的效果和可靠性具有良好的應用前景。
【專利說明】一種針對工件表面的激光沖擊強化裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及針對工件表面的激光沖擊強化【技術領域】，具體涉及一種針對工件表面的激光沖擊強化裝置。
【背景技術】
[0002]激光沖擊強化技術是一種將強激光產生的超高壓沖擊波用于工件表面進行激光沖擊強化處理的技術。目前，激光沖擊強化技術已經在航空、船舶、機械工程等領域得到了廣泛應用，尤其是用于飛機發動機葉片的抗疲勞處理。
[0003]現有的針對工件表面的激光沖擊強化裝置包括激光發生單元，位于工件表面的吸收保護層，以及位于吸收保護層表面的約束層。約束層的功能是讓激光能量穿過并作用于吸收保護層，同時還要盡可能多地提供等離子體膨脹時的反作用力，提高沖擊波耦合效率。目前國內外普遍采用光學玻璃等固體材料作為約束層，或者采用厚度約為0.5-lmm的水膜等柔性材料作為透明約束層。吸收保護層的功能是吸收激光，產生等離子體，同時具有阻擋能力，避免激光及等離子體對工件的損傷。目前普遍使用油漆、柔性膠帶或一定厚度的金屬箔片等作為吸收保護層。
[0004]該激光沖擊強化處理過程如圖1所示:利用短脈沖(一般在50納秒以內)、高功率密度(GW/cm2)的激光24通過透明約束層25，作用于金屬等工件4表面所涂覆或帖附的吸收保護層上6 ;吸收保護層6吸收激光能量后迅速氣化，形成稠密的高溫、高壓等離子體，該等離子體繼續吸收激光能量后急劇升溫膨脹，形成沖擊波，沖擊波強度可達數個GPa(IO9Pa)量級，遠高于許多工件材料的屈服強度；該沖擊波穿過吸收保護層6，作用于工件表面并向其內部傳播，使工件表面產生塑性變形和殘余壓應力場，導致表層材料的塑形變形，位錯密度增加，導致晶粒細化，壓應力和硬度升高，從而顯著提高材料的抗疲勞、抗磨損和抗腐蝕性能。
[0005]例如，美國專利US5744781 “激光沖擊處理的方法和裝置”、中國專利CN102212655B “一種激光沖擊方法”、CN1102962C “采用低能激光的激光沖擊處理”和CN101831529B “曲軸圓角激光沖擊處理強化方法”等都是采用該激光沖擊強化過程。但是，從圖1中可以明顯地看出施加在工件表面的吸收保護層6吸收激光能量后形成的等離子體沖擊波只有大約一半作用于工件表面，而其余一半則向外散失。也就是說，現有的激光沖擊強化過程中將近50%的能量損失了，其能量利用率很低。因此，為了實現預定的處理效果，只好提高激光能量，目前激光沖擊強化中的激光普遍傾向于使用脈沖能量遠遠超過一焦耳的納秒脈沖。但是，這樣的激光器售價昂貴，同時，由于激光系統工作于極限狀態而可靠性偏低。因此，有必要提高激光沖擊強化的能量利用效率，以降低對激光系統的能量要求，從而在保證激光可靠性的前提下提高處理效果。
[0006]另外，對于約束層而言，水膜因其成本低、柔性好、可循環使用和對復雜曲面的適用性強等優點而被廣泛使用；但是，水膜作為約束層卻存在如下問題:(I)約為0.5-lmm的水膜厚度在實際的操作過程中很難穩定控制，例如，目前一般采用噴嘴從側面施加水膜，但水膜的厚度卻容易隨著工件形狀、位置的變化而發生變化，另外，加工過程中的沖擊波容易造成水膜的破裂、濺射，從而影響加工的一致性和光路器件的可靠性；(2)相對于固體約束，水膜的約束剛性不足，因此對沖擊波的約束效果不佳，容易出現不穩定約束等狀況，最終導致激光沖擊強化效果的削弱。
[0007]相對于水膜，玻璃等固體類約束層對激光沖擊波的約束效果較好。但是，其加工適應性差，無法滿足形狀比較復雜的局部沖擊區域；另外，玻璃在等離子體和沖擊波的作用下會發生碎裂，因此一般僅適應于單次沖擊，很難重復使用。
[0008]專利號為ZL02138338.3的發明專利“一種用于激光沖擊處理的柔性貼膜”是利用兩種不同組分的有機硅膠和添加劑，按一定的比例配比調和固化后形成約束層，再在其上噴涂86-1型黑漆的能量吸收保護層，形成集能量吸收保護層和約束層一體的柔性貼膜。該柔性貼膜雖然能形成集能量吸收保護層和約束層一體的柔性貼膜，但是其約束剛度達不到玻璃那樣的約束強度，并且存在氣泡等潛在質量隱患，同時柔性貼膜制作過程復雜、繁瑣，不利于其在本領域的推廣使用。
實用新型內容
[0009]本實用新型的技術目的是針對上述現有激光沖擊強化技術中存在的不足，提供一種針對工件表面的激光沖擊強化裝置，利用該裝置對工件表面進行激光沖擊強化，提高激光沖擊強化的效率及可靠性。
[0010]本實用新型實現上述技術目的所采用的技術方案為:一種針對工件表面的激光沖擊強化裝置，包括激光發生單元，位于工件表面的吸收保護層，以及位于吸收保護層表面的約束層，激光發生單元所產生的激光通過約束層后作用于吸收保護層，吸收保護層形成等離子體沖擊波作用于工件表面；其特征是:
[0011]還包括一端開口的諧振腔，所述的諧振腔設置激光入口，用于將激光發生單元所產生的激光輸入諧振腔；所述的諧振腔還設置流體入口，所述的約束層是通過該流體入口注入的流體；
[0012]所述的諧振腔的開口端面與吸收保護層相接觸，使所述的約束層被限制在諧振腔內。
[0013]所述的工件指應用于工業【技術領域】的制件，包括任何可以在激光沖擊波作用下產生塑性變形和殘余壓應力場的制件，如金屬制件等。
[0014]所述的諧振腔體材料不限，一般選用具備較高沖擊波耐受度和反射度的材料，包括但不限于金屬，如SS304不銹鋼，高密度的鎢合金等，以及陶瓷材料等。
[0015]所述的諧振腔體內表面的具體形狀不限，按照可以產生高效率沖擊波諧振聚集的形狀加工而成，包括橢球形和拋物面形等。
[0016]所述的諧振腔的開口端形狀不限，可以是圓形、正方形、長方形等。
[0017]所述的流體包括任何適合于光能傳輸的氣體和液體。氣體包括但不限于空氣、氮氣等。流體包括但不限于水及其溶液。
[0018]所述的吸收保護層材料不限，包括金屬箔片、黑漆和膠帶等。
[0019]所述激光發生單元產生的激光的波長不限，只要能用于在諧振腔內產生所需的沖擊波就可以使用，包括10640/1064/800/532/517/355納米等。[0020]綜上所述，本實用新型提供的針對工件表面的激光沖擊強化裝置中包括諧振腔，選用流體作為約束層，并且該約束層被完全或者部分限制在諧振腔內。利用該裝置進行激光沖擊強化處理時，其處理過程如圖2所示。即，工作狀態時，來自激光發生單元的激光穿過諧振腔內的流體作用于吸收保護層，吸收保護層吸收激光能量后氣化產生等離子體，該等離子體繼續吸收激光能量后膨脹形成高強度的球面沖擊波，該球面沖擊波的具體傳播過程A如下:
[0021]傳播過程A:—部分球面沖擊波作用于工件并向其內部傳播，另一部分球面沖擊波29傳向諧振腔內表面；
[0022]傳向諧振腔內表面的球面沖擊波經過該諧振腔內表面反射后再次形成球面沖擊波28，重復上述傳播過程A ；
[0023]如此重復多次傳播過程A。S卩，由于諧振腔的存在，使原本向外散失的沖擊波得到利用，在諧振腔的反射和聚波作用下，使一個激光脈沖誘發的沖擊波可以形成復合沖擊波，兩次或更多次地作用于工件表面，實現一個脈沖多次沖擊的效果，大大提高了能量利用率。
[0024]圖3是現有的激光沖擊強化裝置中激光脈沖誘發的沖擊波形與本實用新型的帶諧振腔的激光沖擊強化裝置中激光脈沖誘發的波形對比示意圖。即，現有的激光沖擊強化裝置中由于沒有諧振腔，一個脈沖只產生一個有效的沖擊峰，隨后衰減，沖擊波的持續時間較短，約為激光脈沖寬度的1-3倍，其波形如圖3A所示。而本實用新型的激光沖擊強化裝置中包括諧振腔，波形如圖3B所示，直接傳向工件的沖擊波形成第一個波峰，遠離工件的沖擊波經諧振腔反射、匯聚后形成第二個波峰，如此重復反射，形成兩個或多于兩個的有效沖擊波，大大提高了能量利用率，從而提高了激光沖擊強化效果。
[0025]另一方面，本實用新型的激光沖擊強化裝置中選用流體作為約束層，并且該約束層被限制在諧振腔內，從而使流體約束層形狀固定，有效解決了現有技術中流體約束層厚度難以控制，穩定性差的問題。
[0026]為了進一步對上述激光沖擊強化裝置進行優化，本實用新型還提出了以下優化措施。
[0027]考慮到在沖擊波經諧振腔內發射聚焦再次形成沖擊波的過程中可能形成氣泡而影響再次沖擊強化的效果。作為優選，所述的諧振腔還設置流體出口，所述的流體通過流體入口注入，通過流體出口流出，形成流動狀態。該優化的措施具有如下優點:
[0028](I)使所述的流體真正流動起來,一方面利用流體的流動減少再次形成沖擊波的過程中形成氣泡，另一方面即使該過程中形成少量的氣泡，該流體的流動也能迅速將氣泡帶出諧振腔，保持激光光路的穩定性，有利于降低該氣泡對沖擊強化效果的負面影響；
[0029](2)由于設置了流體出口，能夠引導和調整諧振腔內壓力，從而能夠控制諧振腔體與工件之間的間距。
[0030]為了減少諧振腔內的流體在吸收保護層與諧振腔的連接處溢出，作為優選，諧振腔與吸收保護層的連接處設置密封墊圈。
[0031]本實用新型中，諧振腔的開口端面與吸收保護層相接觸，所述的接觸包括密閉接觸與非密閉接觸。由于本實用新型中約束層是流體，當諧振腔的開口端面與吸收保護層為密閉接觸時，流體被完全限制在諧振腔內，無溢出。但是在實際應用中，控制諧振腔的開口端面與吸收保護層為密閉接觸的難度較大。當諧振腔的開口端面與吸收保護層并非密閉接觸時，將有少量流體會在該處溢出。但是，該溢出并不妨礙本實用新型的有效性，相反，少量流體的溢出有助于減少諧振腔體對吸收保護層的摩擦力。
[0032]為了便于激光通過激光入口高效進入諧振腔，作為優選，在激光產生單元與激光入口之間設置導光單元，以使激光產生單元所產生的激光高效通過激光入口進入諧振腔。該導光單元可以是由反射鏡片組成的柔性光管系統，也可以是光纖等。
[0033]為了避免工作狀態時等離子體沖擊波以及流體在激光入口處的散失，作為優選，激光入口處設置墊片A、耐高壓透明窗口片和墊片B。耐高壓透明窗口片位于墊片A與墊片B之間，其材料包括但不限于石英片、透鏡片等。
[0034]利用本實用新型激光沖擊強化裝置對工件進行強化處理的處理方法如下:
[0035]步驟1、工件進行清洗處理后在表面施加吸收保護層；
[0036]步驟2、將諧振腔的開口端面與吸收保護層表面相接觸，通過流體入口向諧振腔內注入流體；
[0037]步驟3、激光發生單元所產生的激光經激光入口進入諧振腔，通過流體作用于吸收保護層，形成沖擊波，該沖擊波的傳播過程A如下:
[0038]一部分沖擊波直接作用于工件對工件進行強化，另一部分沖擊波傳向諧振腔內表面，經諧振腔內表面反射、聚波后再次形成沖擊波，重復所述的傳播過程A ；
[0039]如此重復多次后，關閉激光發生單元；
[0040]步驟4、取下工件，清洗表面殘余吸收保護層。
[0041]所述的步驟I中，在工件表面施加吸收保護層的方法包括但不限于油漆，膠帶和金屬箔片。
[0042]為了對工件表面不同區域進行激光沖擊強化，作為優選，在處理過程中，對諧振腔開口端面與吸收保護層表面的接觸位置進行調整，即，所述的步驟3之后進行一次或多次如下步驟3’，然后進行步驟4:
[0043]步驟3’:改變諧振腔的開口端面與吸收保護層表面的相接觸位置，重復步驟3 ；
[0044]其中，步驟3’中，改變諧振腔的開口端面與吸收保護層表面的相接觸位置的方式不限。例如，可以通過采用運動系統使工件和激光沖擊強化裝置產生相對運動，包括僅工件移動、僅激光沖擊強化裝置移動，或者兩者均移動的形式，以適應各種尺寸的工件處理要求。
[0045]為了進一步加強工件的激光沖擊強化效率，作為優選，采用兩組裝置對工件的上下兩面同時進行強化處理的方法，具體處理過程如下:
[0046]步驟1、工件進行清洗處理后在上、下表面分別施加吸收保護層；
[0047]步驟2、將兩組激光沖擊強化裝置中的兩個諧振腔的開口端面分別與吸收保護層上、下表面相接觸，然后分別通過流體入口向諧振腔內注入流體；
[0048]步驟3、將兩組激光沖擊強化裝置中的激光發生單元所產生的激光分別經兩個激光入口進入諧振腔，通過流體作用于吸收保護層，吸收保護層形成沖擊波，該沖擊波的傳播過程A如下:
[0049]一部分沖擊波直接作用于工件對工件進行強化，另一部分沖擊波傳向諧振腔內表面，經諧振腔內表面反射、聚波后再次形成沖擊波，重復所述的傳播過程A ；
[0050]如此重復多次后，關閉激光發生單元；[0051]步驟4、取下工件，清洗表面殘余吸收保護層。
[0052]上述兩種處理方法中，考慮到沖擊波經諧振腔內發射聚焦再次形成沖擊波的過程中可能形成氣泡而影響再次沖擊強化的效果，作為優選，諧振腔還設置流體出口，在所述的步驟2中，所述的流體通過流體入口注入，通過流體出口流出，形成流動狀態。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0053]圖1是現有的激光沖擊強化處理過程示意圖；
[0054]圖2是利用本實用新型的激光沖擊強化裝置進行的激光沖擊強化處理過程示意圖；
[0055]圖3是現有的激光沖擊強化裝置與本實用新型的激光沖擊強化裝置中激光脈沖誘發的沖擊波形對比圖；
[0056]圖4是本實用新型實施例1中以水為約束介質的激光沖擊強化裝置示意圖；
[0057]圖5是本實用新型實施例1中采用光學器件搭建的導光單元；
[0058]圖6是本實用新型實施例1中采用多關節導光臂的導光單元；
[0059]圖7是本實用新型實施例1中采用特種光纖的導光單元；
[0060]圖8是本實用新型實施例1中沖擊加工中的三種運動模式；
[0061]圖9是本實用新型實施例1中諧振腔的出口端面的不同形狀示意圖；
[0062]圖10是具有圖9所示端面形狀的諧振腔的沖擊區域的疊加軌跡；
[0063]圖11是本實用新型實施例1中采用的雙向沖擊強化系統示意圖；
[0064]圖12是本實用新型實施例2中以空氣為約束介質的激光沖擊強化裝置示意圖。
[0065]附圖中的標號為:1.流量調節閥；2.水箱；3.微型水泵；4.工件；5.流體出口 ；
6.吸收保護層；7.第二連接端口 ；8.管道；9.計算機；10.激光發生單元；11.光傳輸單元；12.光傳輸單元接頭；13.激光入口 ；14.平凸準直鏡；15.平凸聚焦鏡；16.墊片A ; 17.耐高壓玻璃；18.墊片B ; 19.諧振腔；20.去離子水；21.第一連接端口 ；22.流體入口 ；23.密封墊圈；24.激光束；25.約束層；28.反射沖擊波；29.入射沖擊波；30.反射鏡；31.凹透鏡；32.聚焦透鏡；33.密閉腔；34.關節導光臂；35.特種光纖；36.夾具；37.工作臺；38.工業機器人。
【具體實施方式】
[0066]下面結合附圖實施例對本實用新型作進一步詳細描述，需要指出的是，以下所述實施例旨在便于對本實用新型的理解，而對其不起任何限定作用。
[0067]實施例1:
[0068]本實施例中，激光沖擊強化裝置如圖4所示，包括激光發生單元10，一端開口的諧振腔19，該諧振腔19的開口端面與吸收保護層6的表面相密閉接觸，形成“倒扣”結構。該諧振腔19還設置激光入口 13、流體入口 22以及流體出口 5。
[0069]待處理工件4表面為吸收保護層6，本實施例中，工件4為金屬工件，吸收保護層6為鋁箔。吸收保護層6表面為約束層20。該約束層20處于諧振腔19內，是通過流體入口22注入的去離子水。該去離子水是微型水泵3將外部水箱2中的去離子水通過管道8經流體入口 22泵入諧振腔19內，經流體出口 5泵出諧振腔19，形成循環流動狀態。管道8與流體入口 22的連接端口為第一連接端口 21，管道8與流體出口 5的連接端口為第二連接端口
7。還設置流量調節閥檢測流體流量。
[0070]為了便于激光通過激光入口 13高效、穩定地進入諧振腔19，在激光發生單元10與激光入口 13之間設置導光單元，以使激光產生單元所產生的激光高效通過激光入口進入諧振腔。該導光單元由光傳輸單元11、光傳輸單元接頭12、平凸準直鏡14與平凸聚焦鏡組成。在實際應用中，該導光單元還可以采用其他形式，如圖5所示是采用光學器件搭建的導光單元，圖6所示是采用多關節導光臂34的導光單元；如圖7所示是采用特種光纖35的導光單元。
[0071]為了避免工作狀態時等離子體沖擊波在激光入口 13處的散失，在激光入口 13處設置第一墊片16、耐高壓玻璃17和第二墊片18。耐高壓玻璃17位于第一墊片16與第二墊片18之間，其材料可以是石英片或者透鏡片。
[0072]為了加強諧振腔19與吸收保護層6相接觸面的密閉性，在諧振腔19與吸收保護層6相接觸的面設置了密封墊圈23。
[0073]計算機9用于控制激光發生10與微型水泵3。
[0074]利用該激光沖擊強化裝置對工件進行強化處理的處理方法如下:
[0075]步驟(I)、用丙酮、酒精等液體對工件進行清洗、晾干，然后在將鋁箔吸收保護層6涂覆在金屬工件4表面；
[0076]步驟(2)、將諧振腔19的開口端面與吸收保護層6表面通過密封墊圈23相密閉接觸，然后啟動水泵3經流體入口 22讓諧振腔19內充滿去離子水20，并通過流體出口 5使離子水20流動起來，調節流量調節閥I使去離子水20的流速為0.2ml/s左右；
[0077]步驟(3)、計算機9控制激光發生單元10開啟，該激光發生單元10為532納米波長、25納秒脈寬、1-10焦耳脈沖能量的Nd =YAG固體脈沖激光發生單元，調節脈沖激光裝置10參數，使參數滿足實驗要求；激光束13從激光發生單元10發出，經過光傳輸單元11傳送到光傳輸單元接頭12，調節接頭12里的平凸聚焦鏡15上下距離使激光13通過去離子水作用在吸收保護層6上；吸收保護層6吸收激光能量迅速氣化并迅速形成致密的高溫高壓等離子體，該等離子體繼續吸收激光能量后膨脹形成高強度的球面沖擊波，面向工件4的部分球面沖擊波直接作用于工件4對工件4進行強化，其它部分球面沖擊波作為入射波經諧振腔19內表面反射后在激光13的焦點附近形成聚焦反射波，再次成為沖擊波重復前述過程，從而形成復合沖擊波，兩次或更多次地沖擊強化工件4 ；
[0078]步驟(4):待激光沖擊完后，在計算機9的控制下依次關閉激光發生單元10與水泵3，取下工件4，最后，去除工件4表面殘余的吸收保護層6。
[0079]為了使工件4表面不同區域進行激光沖擊強化，本實施例采用運動系統使工件4和激光沖擊強化裝置產生相對運動。具體可以采用移動工作臺使工件移動(如圖8A所示)，或者采用工業機器人使激光沖擊強化裝置移動(如圖SB所示)，或者兩者均移動(如圖SC所示)的形式，以適應各種尺寸的工件處理要求。
[0080]具體處理方法為:在上述處理過程中，對諧振腔19開口端面與吸收保護層6表面的接觸位置進行調整，即，上述步驟(3)之后進行一次或多次如下步驟(3’)，然后進行步驟
(4):
[0081]步驟(3’):在運動系統的作用下，改變諧振腔19的開口端面與吸收保護層6表面的相接觸位置，重復步驟(3)。
[0082]在運動系統的作用下，工件表面的沖擊區域形成疊加的軌跡。如圖9與10所示，當諧振腔19的出口端面為圖9所示不同形狀(圓形、正方形或者矩形)時，所形成的沖擊區域的疊加軌跡如圖10所示。
[0083]為了進一步加強工件4的激光沖擊強化效率，還可以采用本實施中的兩組激光沖擊強化裝置對該工件4的上下表面同時進行強化處理的方法，如圖11所示，具體處理過程如下:
[0084]步驟(I)、用丙酮、酒精等液體對工件4進行清洗、晾干，然后在將鋁箔吸收層涂覆在金屬工件4表面；
[0085]步驟(2)、將兩組激光沖擊強化裝置中的兩個諧振腔的開口端面與吸收保護層表面通過密封墊圈相密閉接觸，然后分別啟動水泵經各自流體入口讓每個諧振腔內充滿去離子水，并通過流體出口使離子水循環流動起來，調節流量調節閥用于調節去離子水的流速；
[0086]步驟3、計算機控制該兩組裝置中的激光發生單元開啟，分別調節激光單元參數，使其滿足實驗要求；激光從激光發生單元發出經過導光單元進入諧振腔，通過去離子水后作用在吸收保護層上；吸收保護層吸收激光能量迅速氣化并迅速形成致密的高溫高壓等離子體，該等離子體繼續吸收激光能量后膨脹形成高強度的球面沖擊波，面向工件4的部分球面沖擊波直接作用于工件4對工件4進行強化，其它部分球面沖擊波作為入射波經諧振腔內表面反射后在激光的焦點附近形成聚焦反射波，再次成為沖擊波重復前述過程，從而使工件上下表面均形成復合沖擊波，兩次或更多次地沖擊強化工件4 ；
[0087]步驟(4):待激光沖擊完后，在計算機的控制下依次關閉兩激光發生單元與水泵，取下工件4，最后，去除工件4上下表面殘余的吸收保護層。
[0088]實施例2:
[0089]本實施例中，激光沖擊強化裝置如圖12所示，包括激光發生單元，一端開口的諧振腔，該諧振腔的開口端面與吸收保護層的表面非密閉接觸，形成“倒扣”結構。該諧振腔還設置激光入口、流體入口以及流體出口。
[0090]待處理工件表面為吸收保護層，本實施例中，工件為金屬工件，吸收保護層為鋁箔。吸收保護層表面為約束層。該約束層處于諧振腔內，是通過流體入口注入的氣體，例如空氣、氮氣等。該氣體是氣體泵將外部氣體罐中的氣體經流體入口泵入諧振腔內，經流體出口泵出諧振腔，使氣體形成流動狀態。
[0091]為了提高激光通過激光入口高效進入諧振腔，在激光發生單元與激光入口之間設置導光單元，以使激光產生單元所產生的激光高效通過激光入口進入諧振腔。該導光單元由光傳輸單元、光傳輸單元接頭、平凸準直鏡與平凸聚焦鏡組成。在實際應用中，該導光單元還可以采用其他形式。
[0092]為了避免工作狀態時等離子體沖擊波在激光入口處的散失，在激光入口處設置第一墊片、耐高壓玻璃和第二墊片。耐高壓玻璃位于第一墊片與第二墊片之間，其材料可以是石英片或者透鏡片。
[0093]諧振腔與吸收保護層相接觸面是非密閉的，因此在該處將產生少量氣體溢出，但是，該溢出并不妨礙本實施例的有效性，相反，少量溢出有助于減少諧振腔體對吸收保護層的摩擦力。
[0094]利用該激光沖擊強化裝置對工件進行強化處理的處理方法類似實施例1中的處理方法，在此不再贅述。
[0095]以上所述的實施例對本實用新型的技術方案進行了詳細說明，應理解的是以上所述僅為本實用新型的具體實施例，并不用于限制本實用新型，凡在本實用新型的原則范圍內所做的任何修改、補充或類似方式替代等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種針對工件表面的激光沖擊強化裝置，包括激光發生單元，位于工件表面的吸收保護層，以及位于吸收保護層表面的約束層，激光發生單元所產生的激光通過約束層后作用于吸收保護層，吸收保護層形成等離子體沖擊波作用于工件表面；其特征是:還包括一端開口的諧振腔，所述的諧振腔設置激光入口，用于將激光發生單元所產生的激光輸入諧振腔；所述的諧振腔還設置流體入口，所述的約束層是通過該流體入口注入的流體；所述的諧振腔的開口端面與吸收保護層表面相接觸，使所述的約束層被限制在諧振腔內。
2.如權利要求1所述的針對工件表面的激光沖擊強化裝置，其特征是:所述的流體為氣體或者液體。
3.如權利要求1所述的針對工件表面的激光沖擊強化裝置，其特征是:所述的諧振腔的開口端是圓形、正方形或者長方形。
4.如權利要求1所述的針對工件表面的激光沖擊強化裝置，其特征是:所述的諧振腔還設置流體出口，所述的流體通過流體入口注入，通過流體出口流出，形成流動狀態。
【文檔編號】C21D10/00GK203700450SQ201320684506
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2013年10月31日 優先權日:2013年10月31日
【發明者】張文武 申請人:中國科學院寧波材料技術與工程研究所