光纤传输激光喷丸强化系统实验：高效安全的工业应用

"光纤传输激光喷丸强化的实验研究" 这篇研究文章主要探讨了如何通过光纤传输高功率激光脉冲来实现激光喷丸(LSP)强化技术的改进与应用。激光喷丸是一种先进的材料表面强化技术，它利用高强度激光束冲击工件表面，形成微小的塑性变形，从而在材料内部产生有利的残余压应力，提升材料的疲劳寿命和抗腐蚀性能。 在实验中，研究人员构建了一个基于光纤传输的激光喷丸强化系统。光纤作为激光传输的介质，具有灵活性和安全性，使得激光能够在复杂环境中准确传输，这对于在工业加工中广泛应用LSP技术至关重要。首先，他们采用了N-ON-1方法来测定光纤的损伤阈值，这一步是确定激光器脉冲能量的关键，以确保在传输过程中不会损坏光纤。在确定了适当的脉冲能量后，研究人员对6061-T6铝合金板进行了大面积的喷丸强化处理。 利用X射线衍射仪，研究人员在金属表面10 mm×5 mm的区域内检测了残余应力的分布。这有助于理解激光喷丸处理后材料内部应力的状态。此外，他们还对比了两种不同的激光光斑搭接率（相切和50%搭接）对喷丸强化效果的影响。实验结果显示，该系统的峰值功率达到10 MW，传输效率约为80%。在加工试样表面，他们观察到了最大残余压应力为-160.55 MPa。这一成果不仅提升了LSP强化的效果，也为激光喷丸的柔性制造提供了理论支持。 关键词涵盖了激光技术、激光喷丸、激光传输、光纤损伤以及残余应力等核心概念，这些是理解和应用激光喷丸强化技术的关键。通过这项研究，我们可以看到光纤传输在激光加工中的潜力，以及如何通过优化参数来提高激光喷丸强化的效率和质量。这一技术的进展对于航空航天、汽车制造等领域的材料表面处理具有重要意义。