Increase the intensity! Application of RFH Nanosecond Solid-state Laser in Laser Shock Strengthening

As we all know, a large number of metal materials are used in aerospace, automobile industry, ocean-going ships, molds, petrochemicals, medical and health and other fields. Workpieces made of these metal materials, especially key parts such as engine blades, blisks, load-bearing beams, etc. High temperature, high pressure, high speed, high salt, high acid and other harsh operating environments are prone to metal fatigue, corrosion, friction, wear, etc., thus affecting the life and safety of the workpiece.

With the continuous improvement of the performance indicators of key parts in various fields and the continuous emergence of new materials, traditional forging, casting and other traditional technologies have been unable to meet the needs of long life and high stability in harsh environments. Because most of the failure of metal materials occurs on the surface of the material, which has attracted great attention of material workers, the technology of material surface strengthening has been developed rapidly. Through their research, they found that the use of laser shock strengthening technology to act on the surface of the material can improve the overall strength and toughness of the metal material.

uv laser | green laser | Ultraviolet lasers | uv dpss laser | nanosecond laser | UV laser source | Solid State Lasers

Технология лазерной ударной обработки (Laser Shocking Peening, LSP), также известная как технология лазерной дробеструйной обработки, принцип ее работы заключается в следующем: поверхность обрабатываемой детали покрывается непрозрачным поглощающим слоем и удерживающим слоем, а лазер поглощается поглощающим слоем для генерации плазмы. При ограничении слоя взрыв плазмы генерирует сильную ударную волну на поверхности материала и распространяется вглубь материала. После окончания лазерного воздействия, из-за реакции материалов вокруг области воздействия, механический эффект заключается в том, что поверхность материала приобретает более высокое остаточное напряжение сжатия. Участие в сжимающем напряжении может снизить уровень растягивающего напряжения при переменной нагрузке, тем самым улучшив сопротивление усталости материала. Кроме того, лазерное ударное упрочнение также может применяться для восстановления усталости металлических материалов, подходящих для лопаток авиационных двигателей, обшивки самолетов, заклепок и других компонентов; поршни автомобильных двигателей, цилиндры и другие компоненты, а также сварные швы специальных труб и т. д. Он широко используется и имеет непрямой контакт, отсутствие зоны термического влияния, высокую управляемость и выдающийся упрочняющий эффект.

Поскольку усиление лазерного удара часто достигается с помощью лазеров с высокой плотностью мощности (4 ~ 10 ГВт / см2) и короткими импульсами (10-30 нс), вы можете выбрать наносекундный твердотельный лазер промышленного класса, разработанный и разработанный Nanofei Optoelectronics, который Ультрафиолетовый свет с длиной волны 355 нм. Лазер, выходная мощность более 30 Вт, ширина импульса небольшая (менее 25 нс при 100 кГц), небольшая зона термического влияния, небольшая деформация заготовки, отличное качество луча (M2<1,2), плотность мощности высока, а частота повторения от единичного импульса до 500 кГц. Различные типы лазерного упрочнения поверхности соответствуют плотности мощности, времени действия и режиму действия лазерного луча и поверхности материала, а при использовании лазерного ударного упрочнения можно точно контролировать размер лазерного пятна и положение фокуса. , и этот процесс можно гибко использовать для работы с некоторыми деталями, с которыми трудно или невозможно справиться с помощью обычной технологии. Кроме того, интегрированная конструкция особенно подходит для промышленных производственных сред, которые обеспечивают непрерывную работу в течение 7 часов в сутки и максимизируют экономические выгоды.

Из-за очень важного практического значения технологии лазерного упрочнения рыночные перспективы очень широки. Согласно отчету об исследовании рынка, на рынке механической обработки металлических поверхностей в моей стране в 2020 году объем рынка лазерного упрочнения достигнет 49 миллиардов юаней. Однако в настоящее время эта передовая технология в основном контролируется странами с выдающимися преимуществами в передовых производственных областях, такими как Европа и Соединенные Штаты, в то время как моя страна все еще находится на ранней стадии развития. В период «14-й пятилетки» оборудование с лазерным усилением было включено в список высокотехнологичного оборудования для ключевых национальных разработок. Сильный рыночный спрос и руководство национальной политики обязательно будут способствовать дальнейшему развитию локализации лазерного оборудования. В этом отношении, Наносекундный твердотельный лазер промышленного класса RFH показал хорошие перспективы для замены в стране. В будущем он будет продолжать укреплять ключевые прикладные исследования в области передовых технологий упрочнения поверхности и производства, а также полностью помогать отечественному оборудованию для лазерного упрочнения в достижении импортозамещения.