近日，由中國科學院沈陽自動化研究所研發的“SIA-LSP-11 型激光衝擊強化設備”和“SIA-LSP-21 型激光衝擊波加工裝備”先後在客戶現場開展了安裝調試，實現了年內順利交付兩套設備目標。
所謂激光衝擊強化技術又稱激光噴丸技術，是利用強激光束產生的等離子衝擊波，提高金屬材料的抗疲勞、耐磨損和抗腐蝕能力的一種高新技術，具有非接觸、無熱影響區、可控性強以及強化效果顯著等突出優點。激光噴丸工藝需要塗層和約束層，塗層的主要作用是保護工件不被激光灼傷並增強對激光能量的吸收；而約束層除了能約束等離子體的膨脹從而提高衝擊波的峰值壓力外，還能通過對衝擊波的反射延長其作用時間。目前常用的塗層材料有：油漆、膠帶、金屬箔等，常用的約束層為流水，K9玻璃。
在激光噴丸過程中，水膜（約束層）被放置在待處理材料的頂部，高強度的激光脈衝則對準放置在水膜後麵的箔片（塗層）。激光束在撞擊點產生一個高壓等離子體，並將能量以爆炸的形式釋放出來。爆炸波在撞擊點對材料進行壓縮，從而使其結構硬化。同樣的過程也可以用來塑造單個組件。激光噴丸技術在材料方麵的靈活性意味著它能適用於塑造更大的表麵。該技術自上世紀90年代問世以來一直用於航空領域，近年來由於其在增加零件疲勞壽命方麵對傳統噴丸的優勢已得到各行各業的證明與認可，汽車、製造業、工業等行業的客戶也已將LSP納入生產流程。
本次沈陽自動化研究所研發的SIA-LSP-11型激光衝擊強化設備，是其自主開發的整體葉盤二代激光衝擊強化設備，在前期開發經驗基礎上，對設備整體功能進行了優化設計，不僅強化了航空發動機整體葉盤，還強化了焊縫、榫頭、榫槽等多種複雜曲麵零件。SIA-LSP-21型激光衝擊波科研平台具有雙波長、多光束、多形光斑並行加工能力，擁有人機友好共融的開放式操作係統、協同控製軟件、工藝數據庫、曆史查詢軟件、操作人員管理軟件，並可二次開發與拓展，適於多種激光衝擊強化工藝方法研究，可為我國激光衝擊強化科學研究提供支持。
2018年，沈陽自動化所裝備製造技術研究室激光衝擊團隊在基礎研究與工藝開發方麵也取得了多項成果，建立了激光衝擊強化數學模型，可以精確預測激光衝擊強化後的殘餘應力場；開展渦輪盤鎳基高溫合金溫控激光衝擊強化工藝與機理的研究，突破高溫端激光衝擊延壽技術瓶頸；在AID Advances、Opto-Electronic Advances、《稀有金屬學報》、《fun88官网平台》等期刊中發表相關研究成果10餘篇。
沈陽自動化所裝備製造技術研究室經過多年的技術積累與創新，在激光衝擊強化技術實現持續引領行業的基礎上，開展了強化機製、工藝與裝備集成研究，具備產學研一體化技術攻關及工程實施的全套解決方案，助力高端裝備發展。
所謂激光衝擊強化技術又稱激光噴丸技術，是利用強激光束產生的等離子衝擊波，提高金屬材料的抗疲勞、耐磨損和抗腐蝕能力的一種高新技術，具有非接觸、無熱影響區、可控性強以及強化效果顯著等突出優點。激光噴丸工藝需要塗層和約束層，塗層的主要作用是保護工件不被激光灼傷並增強對激光能量的吸收；而約束層除了能約束等離子體的膨脹從而提高衝擊波的峰值壓力外，還能通過對衝擊波的反射延長其作用時間。目前常用的塗層材料有：油漆、膠帶、金屬箔等，常用的約束層為流水，K9玻璃。
在激光噴丸過程中，水膜（約束層）被放置在待處理材料的頂部，高強度的激光脈衝則對準放置在水膜後麵的箔片（塗層）。激光束在撞擊點產生一個高壓等離子體，並將能量以爆炸的形式釋放出來。爆炸波在撞擊點對材料進行壓縮，從而使其結構硬化。同樣的過程也可以用來塑造單個組件。激光噴丸技術在材料方麵的靈活性意味著它能適用於塑造更大的表麵。該技術自上世紀90年代問世以來一直用於航空領域，近年來由於其在增加零件疲勞壽命方麵對傳統噴丸的優勢已得到各行各業的證明與認可，汽車、製造業、工業等行業的客戶也已將LSP納入生產流程。
本次沈陽自動化研究所研發的SIA-LSP-11型激光衝擊強化設備，是其自主開發的整體葉盤二代激光衝擊強化設備，在前期開發經驗基礎上，對設備整體功能進行了優化設計，不僅強化了航空發動機整體葉盤，還強化了焊縫、榫頭、榫槽等多種複雜曲麵零件。SIA-LSP-21型激光衝擊波科研平台具有雙波長、多光束、多形光斑並行加工能力，擁有人機友好共融的開放式操作係統、協同控製軟件、工藝數據庫、曆史查詢軟件、操作人員管理軟件，並可二次開發與拓展，適於多種激光衝擊強化工藝方法研究，可為我國激光衝擊強化科學研究提供支持。
2018年，沈陽自動化所裝備製造技術研究室激光衝擊團隊在基礎研究與工藝開發方麵也取得了多項成果，建立了激光衝擊強化數學模型，可以精確預測激光衝擊強化後的殘餘應力場；開展渦輪盤鎳基高溫合金溫控激光衝擊強化工藝與機理的研究，突破高溫端激光衝擊延壽技術瓶頸；在AID Advances、Opto-Electronic Advances、《稀有金屬學報》、《fun88官网平台》等期刊中發表相關研究成果10餘篇。
沈陽自動化所裝備製造技術研究室經過多年的技術積累與創新，在激光衝擊強化技術實現持續引領行業的基礎上，開展了強化機製、工藝與裝備集成研究，具備產學研一體化技術攻關及工程實施的全套解決方案，助力高端裝備發展。
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