一种基于变化离焦量的不等强度激光冲击加工方法与流程

技术特征：
1.一种基于变化离焦量的不等强度激光冲击加工方法，其特征在于，包括：将待加工构件根据厚度划分为不敏感区域和敏感区域；根据不敏感区域的目标强化效果确定所需的脉冲激光参数；根据敏感区域最小厚度位置的目标强化效果和所述脉冲激光参数确定敏感区域所需的激光离焦量；根据不敏感区域的厚度、敏感区域厚度以及敏感区域最小厚度位置确定的激光离焦量，得到待加工构件任一厚度位置的激光离焦量；根据待加工构件任一厚度位置的激光离焦量对待加工构件进行不同厚度位置的不等强度激光冲击加工处理。2.如权利要求1所述的一种基于变化离焦量的不等强度激光冲击加工方法，其特征在于，根据不敏感区域的目标强化效果确定所需的脉冲激光参数中，所需的脉冲激光参数包括：垂直入射脉冲激光的激光能量、脉冲宽度。3.如权利要求1所述的一种基于变化离焦量的不等强度激光冲击加工方法，其特征在于，目标强化效果指残余应力场强度，包括表面残余应力大小以及残余应力分布深度。4.如权利要求1所述的一种基于变化离焦量的不等强度激光冲击加工方法，其特征在于，通过线性插值方法确定待加工构件特定截面厚度位置对应的脉冲激光光束的激光离焦量。5.如权利要求1所述的一种基于变化离焦量的不等强度激光冲击加工方法，其特征在于，待加工构件任一厚度位置的激光离焦量为其中，x
max
为不敏感区域的临界厚度，x
min
为敏感区域的最小厚度，a为任一厚度位置的厚度，n为敏感区域最小厚度位置确定的激光离焦量。6.如权利要求1所述的一种基于变化离焦量的不等强度激光冲击加工方法，其特征在于，不等强度激光冲击加工处理时，确定激光光束辐照区域的光斑搭接率，根据待加工构件任一厚度位置的激光离焦量和光斑搭接率进行不等强度激光冲击加工处理。7.如权利要求6所述的一种基于变化离焦量的不等强度激光冲击加工方法，其特征在于，光斑搭接率为相邻圆形光斑相交交点连线长度与相邻圆形光斑直径平均值的比值。8.如权利要求1所述的一种基于变化离焦量的不等强度激光冲击加工方法，其特征在于，不等强度激光冲击加工处理时，通过调整待加工构件任一厚度位置与激光发射装置的相对距离改变激光离焦量。9.如权利要求1所述的一种基于变化离焦量的不等强度激光冲击加工方法，其特征在于，将待加工构件根据厚度划分为不敏感区域和敏感区域中，设定临界厚度，厚度大于等于临界厚度的区域为不敏感区域，否则为敏感区域。10.如权利要求1所述的一种基于变化离焦量的不等强度激光冲击加工方法，其特征在于，所述激光离焦量为正离焦量值或负离焦量值。

技术总结
本发明公开一种基于变化离焦量的不等强度激光冲击加工方法，包括将待加工构件根据厚度划分为不敏感区域和敏感区域；根据不敏感区域的目标强化效果确定所需的脉冲激光参数；根据敏感区域最小厚度位置的目标强化效果和所述脉冲激光参数确定所需的激光离焦量；根据不敏感区域的厚度、敏感区域厚度以及敏感区域最小厚度位置确定的激光离焦量，得到待加工构件任一厚度位置的激光离焦量；根据待加工构件任一厚度位置的激光离焦量对待加工构件进行不同厚度位置的不等强度激光冲击加工处理。采用非单一离焦量的脉冲激光加工方式，针对待加工构件具有不同截面厚度的部位设定不同的激光光束离焦量，使待加工构件不同部位获得不同强度的激光冲击作用效果。度的激光冲击作用效果。度的激光冲击作用效果。


技术研发人员：卢国鑫
受保护的技术使用者：山东大学
技术研发日：2021.08.11
技术公布日：2021/11/4