留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

剩余吸收层对激光冲击效果影响的实验研究

叶云霞 赵抒怡 熊松 高昌达

叶云霞, 赵抒怡, 熊松, 高昌达. 剩余吸收层对激光冲击效果影响的实验研究[J]. 红外与激光工程, 2015, 44(12): 3541-3547.
引用本文: 叶云霞, 赵抒怡, 熊松, 高昌达. 剩余吸收层对激光冲击效果影响的实验研究[J]. 红外与激光工程, 2015, 44(12): 3541-3547.
Ye Yunxia, Zhao Shuyi, Xiong Song, Gao Changda. Experimental study on the effect of the remaining absorbing layer on laser shock processing[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(12): 3541-3547.
Citation: Ye Yunxia, Zhao Shuyi, Xiong Song, Gao Changda. Experimental study on the effect of the remaining absorbing layer on laser shock processing[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(12): 3541-3547.

剩余吸收层对激光冲击效果影响的实验研究

基金项目: 

国家自然科学基金(51205172);机械系统与振动国家重点实验室开放课题基金

详细信息
    作者简介:

    叶云霞(1978-),女,副教授,博士,主要从事激光加工方面的研究。Email:yeyunxia@ujs.edu.cn

  • 中图分类号: TG115.5+6

Experimental study on the effect of the remaining absorbing layer on laser shock processing

  • 摘要: 激光冲击过程中,剩余吸收层对冲击效果影响显著,但其影响规律少有人关注。文中选择厚度、材质不同的材料作吸收层,实施激光冲击,控制激光参数,使得靶材表面留有剩余吸收层。通过表征靶材表面冲击区域凹坑尺寸、力学性能,以及直接检测冲击时靶材背面的冲击波信号,研究剩余吸收层对冲击效果的影响规律。结果表明:剩余吸收层会显著衰减冲击波,进而削弱靶材的冲击效果;对确定的约束层和靶材,存在具有最佳声阻抗值的理想吸收层,使得作用于靶材的冲击波强度最大;激光冲击时,为获得好的冲击效果,必须根据约束层、靶材等,选择合适吸收层,优化吸收层涂覆厚度。文中结果为激光冲击时吸收层材质和厚度的选择提供了依据。
  • [1] Ge Maozhong, Zhang Yongkang, Xiang Jianyun. Research on laser shock strengthening and stress corrosion cracking resistance of AZ31B magnesium alloy[J]. Chinese J Lasers, 2010, 37(11): 2925-2930. (in Chinese) 葛茂忠, 张永康, 项建云. AZ31B 镁合金激光冲击强化及抗应力腐蚀研究[J]. 中国激光, 2010, 37(11): 2925-2930.
    [2]
    [3] Kong Dejun, Zhou Chaozheng, Wu Yongzhong. Mechanism on residual stress of 304 stainless steel by laser shock processing[J]. Infrared and Laser Engineering, 2010, 39(4):736-740. (in Chinese) 孔德军, 周朝政, 吴永忠. 304不锈钢激光冲击处理后的残余应力产生机理[J]. 红外与激光工程, 2010, 39(4): 736-740.
    [4]
    [5] Zhou Jianzhong, Zhang Yongkang, Zhou Ming, et al. Theoretical analysis on deformation of sheet metal under one laser shot loading[J]. Chinese J Lasers, 2005, 32(1): 135-138. (in Chinese) 周建忠, 张永康, 周明, 等. 单次激光冲击下板料变形的理论分析[J]. 中国激光, 2005, 32(1): 135-138.
    [6]
    [7] Zhang Lingfeng, Zhang Yongkang, Ren Xudong, et al. Study of confinement layer and absorbing layer in laser shock processing[J]. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 2007(1): 127-131. (in Chinese) 张凌峰, 张永康, 任旭东, 等. 激光冲击约束层和吸收层的研究[J]. 农业机械学报, 2007(1): 127-131.
    [8]
    [9]
    [10] Devaux D, Fabbro R, Tollier R, et al. Generation of shock waves by laser-induced plasma in confined geometry[J]. J Appl Phys, 1993, 74(4): 2268-2273.
    [11]
    [12] Fabbro R, Fournier J, Ballard P, et al. Physical study of laser-produced plasma in confined geometry[J]. J Appl Phys, 1990, 68(2): 775-784.
    [13] Hu Yongxiang. Research on the numerical simulation and impact effects of laser shock processing[D]. Shanghai:Shanghai Jiaotong University, 2008: 33-35. (in Chinese) 胡永祥. 激光冲击处理工艺过程数值建模与冲击效应研究[D]. 上海: 上海交通大学, 2008: 33-35.
    [14]
    [15]
    [16] Zhang Lingfeng, Zhang Yongkang, Feng Aixin, et al. Analysis of flexible coating for laser shock processing[J]. Laser Technology, 2007(1): 65-67. (in Chinese) 张凌峰, 张永康, 冯爱新, 等. 激光冲击用柔性贴膜的研究[J]. 激光技术, 2007(1): 65-67.
    [17] Ren Xudong, Zhang Yongkang, Zhou Jianzhong, et al. Thickness optimizing of surface coating for laser shock processing[J]. Heat Treatment of Metals, 2006(7): 61-64. (in Chinese) 任旭东, 张永康, 周建忠, 等. 激光冲击加工表面涂层厚度的优选[J]. 金属热处理, 2006(7): 61-64.
    [18]
    [19]
    [20] Peyre P, Fabbro R, Merrien P, et al. Laser shock processing of aluminum alloys application to high cycle fatigue behavior[J]. Materials Science Engineering, 1996, A210(1-2): 102-113.
    [21] Hong Xin, Wang Shengbo, Guo Dahao, et al. Research on the attenuation property of the laser-induced shock wave propagation in aluminum[J]. Chinese Journal of Quantum Electronics, 1998(5): 474-478. (in Chinese) 洪昕, 王声波, 郭大浩, 等. 激光冲击波在铝靶中衰减特性研究[J]. 量子电子学报, 1998(5): 474-478.
    [22]
    [23]
    [24] Liu Xiang. Dynamic pressure measurement technology using by PVDF piezofilms and its engineering application[D]. Changchun: Changchun University of Science and Technology, 2009: 6-7. (in Chinese) 刘祥. 基于图像处理技术的维氏硬度检测方法的研究[D]. 长春: 长春理工大学, 2009: 6-7.
    [25]
    [26] Gai Jingbo, Wang Shan, Yang Shiquan. Promulgation of impact wave in multilayer structure[J]. Fire Control and Command Control, 2007, 32(3): 12-13+18. (in Chinese) 盖京波, 王善, 杨世全. 冲击波在多层结构中的传播[J]. 火力与指挥控制, 2007, 32(3): 12-13+18.
    [27]
    [28] Ren Lianbao, Ding Li, Liu Runsheng. The meaning and role of acoustic impedance in the process of explosion welding for Ti steel composite plate[J]. Titanium Industry Progress, 2010(4): 5-8. (in Chinese) 任连保, 丁力, 刘润生. 声阻抗在钛-钢复合板爆炸焊接过程中的意义和作用[J]. 钛工业进展, 2010(4): 5-8.
    [29]
    [30] Zhu Wenhui, Li Zhiyong, Zhou Quangquang, et al. Measurement of laser-induced shock waves by PVDF[J]. Journal of Experimental Mechanics, 1997(2): 52-56. (in Chinese) 朱文辉, 李志勇, 周光泉, 等. 用PVDF实时测量激光诱导的冲击波压力[J]. 实验力学, 1997(2): 52-56.
    [31] Zhu W H, Yu T X, Li Z Y. Laser-induced shock waves in PMMA confined foils[J]. International Journal of Impact Engineering, 2000, 24: 641-675.
    [32]
    [33] Li Sizhong. Dynamic pressure measurement technology using by PVDF piezofilms and its engineering applications[D].Chengdu: Sichuan University, 2001: 9-11. (in Chinese) 李思忠. 高速冲击条件下PVDF传感元件测压技术及其工程应用[D]. 成都: 四川大学, 2001: 9-11.
  • [1] 王晓凤, 刘萌, 于宇, 王雨雷, 张勇, 夏元钦, 赵培德.  基于量子阻抗Lorentz振子的含芴二茂铁衍生物双、三光子吸收 . 红外与激光工程, 2023, 52(12): 20230410-1-20230410-12. doi: 10.3788/IRLA20230410
    [2] 张兴权, 纪看看, 王会廷, 戚晓利, 陈彬, 童靳于, 方光武.  激光冲击圆杆曲面诱导的残余应力数值模拟 . 红外与激光工程, 2019, 48(7): 706004-0706004(9). doi: 10.3788/IRLA201948.0706004
    [3] 张海鹍, 黄继阳, 周城, 夏伟, 何京良.  2 μm波段Tm:YAP晶体半导体可饱和吸收镜连续波锁模激光器 . 红外与激光工程, 2018, 47(5): 505003-0505003(4). doi: 10.3788/IRLA201847.0505003
    [4] 李飞胤, 马少杰, 满晓飞.  高冲击复杂动态运动的非接触式测量方法及试验研究 . 红外与激光工程, 2018, 47(S1): 138-146. doi: 10.3788/IRLA201847.S117001
    [5] 谢孟芸, 汪诚, 张佩宇, 明继青, 陈辉.  无保护层激光冲击对GH3044涡轮机匣围观组织和性能的影响 . 红外与激光工程, 2018, 47(4): 406005-0406005(7). doi: 10.3788/IRLA201847.0406005
    [6] 张佩宇, 汪诚, 谢孟芸, 李玉琴, 安志斌.  激光冲击对K403合金激光熔覆修复微观组织和性能的影响 . 红外与激光工程, 2017, 46(9): 906003-0906003(7). doi: 10.3788/IRLA201746.0906003
    [7] 王学德, 罗思海, 何卫锋, 聂祥樊, 焦阳.  无保护层激光冲击对K24镍基合金力学性能的影响 . 红外与激光工程, 2017, 46(1): 106005-0106005(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0106005
    [8] 高东志, 卫海桥, 周磊, 刘丽娜, 赵健福, 徐在龙.  封闭空间中火焰-冲击波相互作用及缸内压力波动现象分析 . 红外与激光工程, 2017, 46(2): 239004-0239004(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0239004
    [9] 程永强, 胡雄, 闫召爱, 郭商勇, 王博.  大气重力波引起的偶发钠层研究 . 红外与激光工程, 2016, 45(10): 1030004-1030004(6). doi: 10.3788/IRLA201645.1030004
    [10] 张发祥, 吕京生, 姜邵栋, 胡宾鑫, 张晓磊, 孙志慧, 王昌.  高灵敏抗冲击光纤光栅微振动传感器 . 红外与激光工程, 2016, 45(8): 822002-0822002(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0822002
    [11] 安志斌, 沈晓骏, 高山, 姚晨光, 汪诚.  激光冲击强化K403镍基高温合金表面纳米化 . 红外与激光工程, 2016, 45(9): 921002-0921002(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0921002
    [12] 李玉琴, 王学德, 宋飞龙, 柴艳.  激光冲击304不锈钢微观组织和性能研究 . 红外与激光工程, 2016, 45(10): 1006005-1006005(4). doi: 10.3788/IRLA201645.1006005
    [13] 曹开法, 黄见, 胡顺星.  边界层臭氧差分吸收激光雷达 . 红外与激光工程, 2015, 44(10): 2912-2917.
    [14] 沈晓骏, 汪诚, 安志斌, 周留成, 赖志林, 王冠.  斜激光冲击对航空发动机风扇轴弯曲疲劳性能的影响 . 红外与激光工程, 2015, 44(12): 3548-3553.
    [15] 张长桃, 张朝阳, 蔡明霞, 丁伟, 毛卫平, 徐宇蓝.  脉冲激光热力冲击效应对电沉积的作用 . 红外与激光工程, 2015, 44(1): 65-70.
    [16] 戴毅斌, 樊玉杰, 李明尧, 刘晓宇, 蒋彭胜, 殷开婷.  多点激光微冲击成形的数值模拟研究 . 红外与激光工程, 2015, 44(S1): 50-56.
    [17] 徐振, 谷松.  高能电子束冲击试验靶标监测系统研制 . 红外与激光工程, 2014, 43(S1): 49-52.
    [18] 李靖, 李军, 何卫锋, 李玉琴, 聂祥樊, 何光宇.  TC17 钛合金激光多次冲击强化后组织和力学性能研究 . 红外与激光工程, 2014, 43(9): 2889-2895.
    [19] 樊玉杰, 周建忠, 陈寒松, 殷开婷.  微尺度下激光冲击对纯铜表面形貌的影响 . 红外与激光工程, 2014, 43(12): 3941-3945.
    [20] 王波, 陈东林, 周留成, 何卫锋.  激光冲击波加载金属材料中心压应力缺失效应 . 红外与激光工程, 2014, 43(11): 3521-3526.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  451
  • HTML全文浏览量:  94
  • PDF下载量:  159
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2015-04-08
  • 修回日期:  2015-05-10
  • 刊出日期:  2015-12-25

剩余吸收层对激光冲击效果影响的实验研究

    作者简介:

    叶云霞(1978-),女,副教授,博士,主要从事激光加工方面的研究。Email:yeyunxia@ujs.edu.cn

基金项目:

国家自然科学基金(51205172);机械系统与振动国家重点实验室开放课题基金

  • 中图分类号: TG115.5+6

摘要: 激光冲击过程中,剩余吸收层对冲击效果影响显著,但其影响规律少有人关注。文中选择厚度、材质不同的材料作吸收层,实施激光冲击,控制激光参数,使得靶材表面留有剩余吸收层。通过表征靶材表面冲击区域凹坑尺寸、力学性能,以及直接检测冲击时靶材背面的冲击波信号,研究剩余吸收层对冲击效果的影响规律。结果表明:剩余吸收层会显著衰减冲击波,进而削弱靶材的冲击效果;对确定的约束层和靶材,存在具有最佳声阻抗值的理想吸收层,使得作用于靶材的冲击波强度最大;激光冲击时,为获得好的冲击效果,必须根据约束层、靶材等,选择合适吸收层,优化吸收层涂覆厚度。文中结果为激光冲击时吸收层材质和厚度的选择提供了依据。

English Abstract

参考文献 (33)

目录

    /

    返回文章
    返回