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微小領域にレーザピーニング処理したアルミニウム合金の内部応力評価

铝合金微小区域激光喷丸内应力评价

基本信息

批准号：
17760085
负责人：
日下一也
金额：
$ 2.24万
依托单位：
The University of Tokushima
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

マグネシウム系アルミニウム合金(JIS:A5052)表面にレーザピーニング処理を行い,レーザのアブレーションによる表面形状変化の測定,レーザの集光エネルギによる表面の形態変化の観察,X線回折を用いた内部応力測定を行った.レーザピーニング処理にはYAGパルスレーザの第二高調波を用いた.はじめに,微小領域にレーザピーニングを施すときに問題となるレーザ入射角度の影響を調べた.レーザパワー密度とカバレージ(単位面積あたりのレーザショット数)を一定にして試料面法線とレーザ入射の成す角度を0°から60°まで変化させてレーザピーニングを行った.レーザ入射角度を増加するに従って1発のレーザ照射領域が円から楕円へと変化し,照射面積がレーザ入射角度の違いによって異なる.したがって,レーザパワー密度とカバレージが一定になるようにレーザのパワーと走査速度を変化させた.これらの実験より,ピーニング表面に発生する圧縮内部応力は,レーザ入射角度の変化よりもレーザパワー密度やカバレージに大きく依存することが明らかになった.次に大型放射光施設SPring-8の高輝度X線を用いて,1ショットで形成されるピーニング痕の内部応力分布測定を試みた.1発のピーニング痕の大きさは約500μmであり,X線を100μmに絞ってピーニング痕内5箇所の内部応力測定を行った.内部応力の測定位置を正確に捉えるためにレーザアブレーションにより形成されたくぼみにシリコン標準粉末を充填し,シリコンの回折を見つけることでX線の照射位置を把握することに成功した.本実験では,X線回折面法線と試料面法線を一致させずに測定を行ったので,すべての測定位置でほぼ0の応力が測定された.測定方法の改善と楕円形状のレーザピーニング痕の内部応力分布測定の計画を準備したが,SPring-8の利用制限により確かめることはできなかった.

The surface of the alloy (JIS:A5052) was treated with light and the surface shape of the alloy was changed. The surface shape of the alloy was changed. The X-ray reflection was used to measure the internal force. The second wave of light The effect of the angle of incidence on the micro-field is discussed. The density of the sample is different from that of the sample surface, and the angle of incidence is different from 0° to 60°. The angle of incidence increases and the area of illumination varies. For example, if you want to change your speed, you can change your speed. The pressure generated by the surface of the film decreases the internal pressure, and the angle of incidence changes the density of the film. The internal force distribution measurement of SPring-8, a large-scale radiation facility, was carried out using high-brightness X-rays. The internal force distribution measurement of SPring-8 was carried out using X-rays at 100 μ m. The measurement position of the internal force is correctly captured, and the X-ray irradiation position is successfully grasped. This is the determination of the X-ray reflection surface method and the sample surface method. The improvement of measurement method and the preparation of internal force distribution measurement plan for SPring-8 are discussed.