一种基于激光冲击强化和冷挤压的盲孔复合强化装置及方法

摘要

本发明公开了一种基于激光冲击强化和冷挤压的盲孔复合强化装置及方法，装置包括工件移动组件、冷挤压强化组件和激光冲击强化组件；工件移动组件上安装有工件，工件上设置有盲孔，冷挤压强化组件位于工件移动组件上方，冷挤压强化组件底端可拆卸安装有与盲孔相匹配的硬质芯棒；激光冲击强化组件包括激光头，工件移动组件位于激光头下方。本发明通过向盲孔内部插入硬质芯棒在孔内壁上形成残余压应力，并以硬质芯棒端部为支撑，采用激光冲击强化工艺对盲孔外表面进行强化，解决了激光冲击强化后孔角塌陷、孔内壁强化效果不明显等问题，解决了冷挤压方法无法强化孔表面等问题，可对盲孔进行全方位强化，获得精度、表面质量及疲劳寿命均较高的盲孔。

权利要求

1.一种基于激光冲击强化和冷挤压的盲孔复合强化装置，其特征在于，包括：工件移动组件、冷挤压强化组件和激光冲击强化组件；其中，所述工件移动组件上安装有工件，所述工件上设置有盲孔，所述冷挤压强化组件位于所述工件移动组件上方，且所述冷挤压强化组件底端可拆卸安装有与所述盲孔相匹配的硬质芯棒；所述激光冲击强化组件包括激光头，所述工件移动组件位于所述激光头下方，所述冷挤压强化组件包括芯棒旋转电机、升降平台、芯棒压头和螺纹连接杆；其中，所述升降平台与上位机电连，所述芯棒旋转电机固定安装在所述升降平台上，所述芯棒旋转电机的输出端与所述芯棒压头传动连接，所述螺纹连接杆连接在所述芯棒压头底端，所述硬质芯棒上设置有与所述螺纹杆相匹配的内螺纹，所述硬质芯棒为中空结构，所述硬质芯棒的芯棒空腔内壁设置有内螺纹，与螺纹连接杆螺纹连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于激光冲击强化和冷挤压的盲孔复合强化装置，其特征在于，所述工件移动组件包括加工平台、移动平台及工装夹具，所述工装夹具安装在所述移动平台顶端，所述工装夹具夹持工件，移动平台与上位机电连，在加工平台上移动，实现冷挤压强化组件与激光冲击强化组件之间的转运。

3.根据权利要求1所述的一种基于激光冲击强化和冷挤压的盲孔复合强化装置，其特征在于，所述激光冲击强化组件还包括激光器和光纤；所述激光器通过所述光纤与所述激光头相连。

4.根据权利要求3所述的一种基于激光冲击强化和冷挤压的盲孔复合强化装置，其特征在于，所述激光冲击强化组件还包括约束层和吸收层，所述吸收层在冷挤压强化后粘贴于工件表面用于提高激光吸收率；所述约束层15放置于吸收层上方，用于约束等离子体。

5.一种基于激光冲击强化和冷挤压的盲孔复合强化方法，其特征在于，利用权利要求

1‑4任一项所述的基于激光冲击强化和冷挤压的盲孔复合强化装置进行强化，首先将硬质芯棒插入工件的盲孔中对内壁进行冷挤压强化，将硬质芯棒保留在盲孔中并对盲孔外表面进行激光冲击强化，防止孔角发生塌陷，最终将硬质芯棒从盲孔中拔出，在盲孔内壁及外表面形成残余压应力场。

6.根据权利要求5所述的一种基于激光冲击强化和冷挤压的盲孔复合强化方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1，将带盲孔的工件通过工装夹具固定在移动平台上，根据盲孔直径和深度选择硬质芯棒尺寸，并将硬质芯棒逆时针旋转安装于螺纹连接杆前端；

S2，将硬质芯棒对准盲孔后，启动升降平台向下运动，芯棒压头与硬质芯棒同步运动，将硬质芯棒缓慢匀速推入盲孔内，当硬质芯棒上端面与工件表面平齐时停止；

S3，芯棒旋转电机启动，旋转方向为逆时针，带动芯棒压头前端的螺纹连接杆逆时针旋出硬质芯棒，升降平台随之向上运动，直至螺纹连接杆完全脱离硬质芯棒后运动停止，此时硬质芯棒完全停留在盲孔内部并造成孔内壁的塑性变形；

S4，启动移动平台将工件移动至激光头下方，在盲孔外表面布置吸收层和约束层，启动激光器，调节激光光斑大小，选择单脉冲能量，在孔周围进行激光冲击强化，由于存在硬质芯棒的支撑，激光可对孔角区域进行强化，并保证孔角不发生塌陷；

S5，激光冲击完成后，去除吸收层和约束层，移动平台将工件移动至冷挤压强化组件下方，芯棒旋转电机启动，旋转方向为顺时针，带动芯棒压头前端的螺纹连接杆顺时针旋进硬质芯棒，升降平台随之向下运动，直至螺纹连接杆完全进入硬质芯棒后停止；

S6，最终升降平台向上缓慢匀速运动将硬质芯棒拔出盲孔，获得孔内壁及外表面均被强化的优质盲孔。

7.根据权利要求6所述的一种基于激光冲击强化和冷挤压的盲孔复合强化方法，其特征在于，步骤S2中硬质芯棒插入速度为0.5～1.5mm/s；步骤S3中芯棒旋转电机旋转速度为

30～60rpm；步骤S5中芯棒旋转电机旋转速度为30～60rpm；步骤S6中硬质芯棒拔出速度为

0.2～1mm/min。

8.根据权利要求6所述的一种基于激光冲击强化和冷挤压的盲孔复合强化方法，其特征在于，步骤S4中吸收层为20～100μm厚的黑漆，约束层为1mm流水或2～5mm厚的K9玻璃；激光光斑大小为3～9mm，激光单脉冲能量为10～100J，光斑形状采用方形或圆形光斑，光斑搭接率为30％～80％；激光冲击强化次数为1～3次；冲击区域为中心与盲孔轴心重合，选择边长为3～10倍盲孔直径的正方形区域或直径为3‑8倍的圆形区域。

说明书

一种基于激光冲击强化和冷挤压的盲孔复合强化装置及方法

技术领域

[0001] 本发明属于金属材料中孔表面及内壁强化技术领域，更具体的说是涉及一种基于激光冲击强化和冷挤压的盲孔复合强化装置及方法。

背景技术

[0002] 盲孔结构常见于航空航天、核电及轨道交通领域的多种结构件中，然而盲孔结构在加工过程中容易在孔内壁及孔外表面产生残余拉应力场，并且孔角处存在严重的应力集
中，在服役过程中若存在疲劳载荷容易发生疲劳破坏，严重影响带孔构件的使用寿命和安
全性能。因此，选用合适的强化方法提高盲孔服役可靠性对航空航天、核电及轨道交通领域
的发展极为重要。

[0003] 常见的盲孔强化方法有冷挤压强化及喷丸强化。冷挤压方法是将直径比孔径稍大的芯棒插入孔中，使得盲孔内壁由于挤压产生不可逆的塑性变形，拔出芯棒后盲孔内壁可
获得较大的残余压应力场，有效抑制盲孔内壁出现疲劳裂纹。但是冷挤压法对孔角区域的
强化效果有限，且无法对孔表面进行强化。喷丸方法是通过向待强化材料喷射高速硬质弹
丸，使得材料表面发生塑性变形而形成残余压应力场，能够有效提高材料的疲劳性能。然
而，常见的喷丸装置无法对小直径孔内壁进行加工，仅能对孔表面进行强化。如果采用喷丸
法对盲孔进行强化，弹丸会在盲孔底部堆积，无法及时排出，制约了传统喷丸方法的推广应
用。

[0004] 激光冲击强化技术采用高能激光束照射材料表面诱导产生等离子体爆炸，并且在约束层的作用下形成冲击波，使得材料表面发生塑性变形从而在材料表面形成残余压应力
场，可大幅提高材料的疲劳性能。激光冲击强化技术由于具备可控性好，环保高效及强化效
果明显等优点，近年来受到各领域的广泛关注。但是，相关研究表明，采用激光冲击强化技
术对孔结构表面进行强化时，极易导致孔角发生塌陷，反而降低孔结构的疲劳性能，并且激
光难以直接辐照到孔内部直接对孔内壁进行冲击强化，严重制约了激光冲击强化技术在孔
结构强化中的应用。

[0005] 因此，如何提供一种基于激光冲击强化和冷挤压的盲孔复合强化装置及方法是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

[0006] 有鉴于此，本发明提供了一种基于激光冲击强化和冷挤压的盲孔复合强化装置及方法，通过向盲孔内部插入硬质芯棒在孔内壁上形成残余压应力，并以硬质芯棒端部为支
撑，采用激光冲击强化工艺对盲孔外表面进行强化，解决了激光冲击强化后孔角塌陷、孔内
壁强化效果不明显等问题，解决了冷挤压方法无法强化孔表面等问题，可对盲孔进行全方
位强化，获得精度、表面质量及疲劳寿命均较高的盲孔。

[0007] 为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

[0008] 一种基于激光冲击强化和冷挤压的盲孔复合强化装置，包括：工件移动组件、冷挤压强化组件和激光冲击强化组件；其中，所述工件移动组件上安装有工件，所述工件上设置
有盲孔，所述冷挤压强化组件位于所述工件移动组件上方，且所述冷挤压强化组件底端可
拆卸安装有与所述盲孔相匹配的硬质芯棒；所述激光冲击强化组件包括激光头，所述工件
移动组件位于所述激光头下方。

[0009] 优选的，所述工件移动组件包括加工平台、移动平台及工装夹具，所述工装夹具安装在所述移动平台顶端，所述工装夹具夹持工件，移动平台与上位机电连，在加工平台上移
动，实现冷挤压强化组件与激光冲击强化组件之间的转运。

[0010] 优选的，所述冷挤压强化组件包括芯棒旋转电机、升降平台、芯棒压头和螺纹连接杆；其中，所述升降平台与上位机电连，所述芯棒旋转电机固定安装在所述升降平台上，所
述芯棒旋转电机的输出端与所述芯棒压头传动连接，所述螺纹连接杆连接在所述芯棒压头
底端，所述硬质芯棒上设置有与所述螺纹杆相匹配的内螺纹。

[0011] 优选的，所述硬质芯棒为中空结构，所述硬质芯棒的芯棒空腔内壁设置有内螺纹，与螺纹连接杆螺纹连接。

[0012] 优选的，所述激光冲击强化组件还包括激光器和光纤；所述激光器通过所述光纤与所述激光头相连。

[0013] 优选的，所述激光冲击强化组件还包括约束层和吸收层，所述吸收层在冷挤压强化后粘贴于工件表面用于提高激光吸收率；所述约束层15放置于吸收层上方，用于约束等
离子体。

[0014] 一种基于激光冲击强化和冷挤压的盲孔复合强化方法，利用上述的基于激光冲击强化和冷挤压的盲孔复合强化装置进行强化，首先将硬质芯棒插入工件的盲孔中对内壁进
行冷挤压强化，将硬质芯棒保留在盲孔中并对盲孔外表面进行激光冲击强化，防止孔角发
生塌陷，最终将硬质芯棒从盲孔中拔出，在盲孔内壁及外表面形成残余压应力场。

[0015] 优选的，包括如下步骤：

[0016] S1，将带盲孔的工件通过工装夹具固定在移动平台上，根据盲孔直径和深度选择硬质芯棒尺寸，并将硬质芯棒逆时针旋转安装于螺纹连接杆前端；

[0017] S2，将硬质芯棒对准盲孔后，启动升降平台向下运动，芯棒压头与硬质芯棒同步运动，将硬质芯棒缓慢匀速推入盲孔内，当硬质芯棒上端面与工件表面平齐时停止；

[0018] S3，芯棒旋转电机启动，旋转方向为逆时针，带动芯棒压头前端的螺纹连接杆逆时针旋出硬质芯棒，升降平台随之向上运动，直至螺纹连接杆完全脱离硬质芯棒后运动停止，
此时硬质芯棒完全停留在盲孔内部并造成孔内壁的塑性变形；

[0019] S4，启动移动平台将工件移动至激光头下方，在盲孔外表面布置吸收层和约束层，启动激光器，调节激光光斑大小，选择单脉冲能量，在孔周围进行激光冲击强化，由于存在
硬质芯棒的支撑，激光可对孔角区域进行强化，并保证孔角不发生塌陷；

[0020] S5，激光冲击完成后，去除吸收层和约束层，移动平台将工件移动至冷挤压强化组件下方，芯棒旋转电机启动，旋转方向为顺时针，带动芯棒压头前端的螺纹连接杆顺时针旋
进硬质芯棒，升降平台随之向下运动，直至螺纹连接杆完全进入硬质芯棒后停止；

[0021] S6，最终升降平台向上缓慢匀速运动将硬质芯棒拔出盲孔，获得孔内壁及外表面均被强化的优质盲孔。

[0022] 优选的，步骤S2中硬质芯棒插入速度为0.5～1.5mm/s；步骤S3中芯棒旋转电机旋转速度为30～60rpm；步骤S5中芯棒旋转电机旋转速度为30～60rpm；步骤S6中硬质芯棒拔
出速度为0.2～1mm/min。

[0023] 优选的，步骤S4中吸收层为20～100μm厚的黑漆，约束层为1mm流水或2～5mm厚的K9玻璃；激光光斑大小为3～9mm，激光单脉冲能量为10～100J，光斑形状采用方形或圆形光
斑，光斑搭接率为30％～80％；激光冲击强化次数为1～3次；冲击区域为中心与盲孔轴心重
合，选择边长为3～10倍盲孔直径的正方形区域或直径为3‑8倍的圆形区域。

[0024] 本发明的有益效果在于：

[0025] 本发明弥补了单一激光冲击和单一冷挤压对盲孔结构强化的局限性，采用本发明设计的盲孔复合强化装置及方法可以对盲孔内壁和外表面进行全方位的强化，盲孔结构的
应力分布更加合理，大幅度提高盲孔结构的抗疲劳性能。本发明设计的硬质芯棒可与芯棒
压头和螺纹连接杆脱离，使得冷挤压强化组件和激光冲击强化组件互不干涉，更易于进行
后续的激光冲击强化流程，并且硬质芯棒保留在盲孔内部可有效防止激光冲击强化过程中
孔角区域的塌陷，提高了激光冲击强化过程的可操作性，并增强了激光冲击强化的最终作
用效果。

附图说明

[0026] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本
发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据
提供的附图获得其他的附图。

[0027] 图1附图为冷挤压强化组件工作时的装置状态示意图。

[0028] 图2附图为激光冲击强化组件工作时的装置状态示意图。

[0029] 图3附图为硬质芯棒的结构示意图。

[0030] 图4附图为本发明基于激光冲击强化和冷挤压的盲孔复合强化方法流程示意图。

[0031] 其中，图中：

[0032] 1‑芯棒旋转电机；2‑升降平台；3‑工件；4‑工装夹具；5‑移动平台；6‑加工平台；7‑芯棒压头；8‑硬质芯棒；801‑芯棒空腔；9‑盲孔；10‑激光头；11‑光纤；12‑激光器；13‑螺纹连
接杆；14‑激光束；15‑约束层；16‑吸收层。

具体实施方式

[0033] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于
本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例，都属于本发明保护的范围。

[0034] 请参阅图1‑3，本发明提供了一种基于激光冲击强化和冷挤压的盲孔复合强化装置，包括：工件移动组件、冷挤压强化组件和激光冲击强化组件；其中，工件移动组件上安装
有工件3，工件3上设置有盲孔9，冷挤压强化组件位于工件移动组件上方，且冷挤压强化组
件底端可拆卸安装有与盲孔9相匹配的硬质芯棒8；激光冲击强化组件包括激光头10，工件
移动组件位于激光头10下方。

[0035] 本实施例中，工件移动组件包括加工平台6、移动平台5及工装夹具4，工装夹具4安装在移动平台5顶端，强化加工时使用工装夹具4将工件3固定在移动平台5上，移动平台5与
上位机电连，在加工平台6上移动，实现冷挤压强化组件与激光冲击强化组件之间的转运。

[0036] 本实施例中，冷挤压强化组件包括芯棒旋转电机1、升降平台2、芯棒压头7和螺纹连接杆13；其中，升降平台2与上位机电连，芯棒旋转电机1固定安装在升降平台2上，芯棒旋
转电机1的输出端与芯棒压头7传动连接，螺纹连接杆13连接在芯棒压头7底端，硬质芯棒8
上设置有与螺纹杆相匹配的内螺纹。硬质芯棒8为中空结构，硬质芯棒8的芯棒空腔801内壁
设置有内螺纹，与螺纹连接杆13螺纹连接。芯棒旋转电机1可带动芯棒压头7及螺纹连接杆
13同步旋转，控制螺纹连接杆13在硬质芯棒8内部的旋进与旋出；升降平台2可以控制硬质
芯棒8插入与拔出盲孔9。

[0037] 冷挤压强化组件工作时设备状态如图1所示，此时工件3放置于移动平台5之上，并停留在冷挤压强化组件下方，冷挤压强化组件中硬质芯棒8还未插入盲孔9中，硬质芯棒8与
螺纹连接杆13通过螺纹连接。

[0038] 本实施例中，激光冲击强化组件还包括激光器12和光纤11；激光器12通过光纤11与激光头10相连。

[0039] 本实施例中，激光冲击强化组件还包括约束层15和吸收层16，吸收层16在冷挤压强化后粘贴于工件3表面用于提高激光吸收率；约束层1515放置于吸收层16上方，用于约束
等离子体。激光器12用于产生高能激光，可对激光单脉冲能量进行调节，激光由光纤11传到
至激光头10，经过会聚后照射在工件3表面，对盲孔9周围进行激光冲击强化。

[0040] 硬质芯棒8插入盲孔9后，可进行激光冲击强化流程，此时设备状态如图2所示，移动平台5将工件3移动到激光头10下方，通过激光器12调节所需激光单脉冲能量，激光由光
纤11传导至激光头10，经过会聚后形成激光束14辐照到工件3表面进行激光冲击强化。

[0041] 参阅图4，本发明还提供了一种基于激光冲击强化和冷挤压的盲孔复合强化方法，利用上述的基于激光冲击强化和冷挤压的盲孔复合强化装置进行强化，首先将硬质芯棒8
插入工件3的盲孔9中对内壁进行冷挤压强化，将硬质芯棒8保留在盲孔9中并对盲孔9外表
面进行激光冲击强化，防止孔角发生塌陷，最终将硬质芯棒8从盲孔9中拔出，在盲孔9内壁
及外表面形成残余压应力场，从而提高盲孔9的疲劳性能。

[0042] 本实施例中，盲孔复合强化方法具体包括如下步骤：

[0043] S1，将带盲孔9的工件3通过工装夹具4固定在移动平台5上，根据盲孔9直径和深度选择硬质芯棒8尺寸，并将硬质芯棒8逆时针旋转安装于螺纹连接杆13前端；

[0044] S2，将硬质芯棒8对准盲孔9后，启动升降平台2向下运动，芯棒压头7与硬质芯棒8同步运动，将硬质芯棒8以0.5～1.5mm/s的速度缓慢匀速推入盲孔9内，当硬质芯棒8上端面
与工件3表面平齐时停止；

[0045] S3，芯棒旋转电机1启动，旋转方向为逆时针，旋转速度为30～60rpm，带动芯棒压头7前端的螺纹连接杆13逆时针旋出硬质芯棒8，升降平台2随之向上运动，直至螺纹连接杆
13完全脱离硬质芯棒8后运动停止，此时硬质芯棒8完全停留在盲孔9内部并造成孔内壁的
塑性变形；

[0046] S4，启动移动平台5将工件3移动至激光冲击强化部件下方，在盲孔9外表面布置吸收层16和约束层15厚度分别为20～100μm和2～10mm；启动激光器12，调节激光光斑大小至3
～9mm，选择单脉冲能量为4～100J，控制激光头10运动，在孔周围进行激光冲击强化，光斑
形状可以采用方形和圆形光斑，光斑搭接率为10％～80％，冲击次数可选择1～3次，冲击区
域为中心与盲孔9轴心重合，可以选择边长为3～10倍盲孔9直径的正方形区域或直径为3‑8
倍的圆形区域。由于冷挤压强化组件与激光强化组件在空间上不存在干涉，激光强化过程
更加容易实施，并且盲孔9孔角区域存在硬质芯棒8端面的支撑，激光束14可对孔角区域进
行强化，并保证孔角不发生塌陷；

[0047] S5，激光冲击完成后，去除吸收层16和约束层15，移动平台5将工件3移动至冷挤压强化组件下方，芯棒旋转电机1启动，旋转方向为顺时针，，旋转速度为30～60rpm，带动芯棒
压头7前端的螺纹连接杆13顺时针旋进硬质芯棒8，升降平台2随之向下运动，直至螺纹连接
杆13完全进入硬质芯棒8后停止；

[0048] S6，最终升降平台2以0.2～1mm/min的速度向上缓慢匀速运动将硬质芯棒8拔出盲孔9，获得孔内壁及外表面均被强化的优质盲孔9。

[0049] 其中，步骤S1中硬质芯棒8为中空结构，并加工有内螺纹，可与螺纹连接杆13螺纹连接；硬质芯棒8的长度为盲孔9深度，保证完全插入后硬质芯棒8上端面与工件3表面平齐；
硬质芯棒8的直径比盲孔9直径大3％～8％，保证硬质芯棒8插入盲孔9后能在孔内壁上形成
有效的塑性变形，并且插入阻力不会过大；螺纹连接杆13长度应等于硬质芯棒8长度。

[0050] 本发明弥补了单一激光冲击和单一冷挤压对盲孔9结构强化的局限性，采用本发明设计的盲孔复合强化装置及方法可以对盲孔9内壁和外表面进行全方位的强化，盲孔9结
构的应力分布更加合理，大幅度提高盲孔9结构的抗疲劳性能。本发明设计的硬质芯棒8可
与芯棒压头7和螺纹连接杆13脱离，使得冷挤压强化组件和激光冲击强化组件互不干涉，更
易于进行后续的激光冲击强化流程，并且硬质芯棒8保留在盲孔9内部可有效防止激光冲击
强化过程中孔角区域的塌陷，提高了激光冲击强化过程的可操作性，并增强了激光冲击强
化的最终作用效果。

[0051] 本发明的工作原理为：首先通过直径比盲孔9孔径稍大的硬质芯棒8插入盲孔9内部对盲孔9内壁进行挤压，产生塑性变形，从而在盲孔9内壁形成残余压应力场，将螺纹连接
杆13从硬质芯棒8中旋出后，激光可对盲孔9外表面进行辐照，激光能量被吸收层16吸收后
产生等离子体爆炸，并受到约束层15的约束作用，产生冲击波导致盲孔9外表面发生塑性变
形，从而在盲孔9外表面上也形成残余压应力场。由于进行激光冲击时，硬质芯棒8和盲孔9
是过盈配合且硬质芯棒8与工件3表面平齐，硬质芯棒8对孔角区域有支撑作用，防止冲击波
对孔角产生破坏，从而得到孔内壁及外表面均被强化的优质盲孔9。

[0052] 实施例1：

[0053] 本实施例中工件采用8mm厚TC4钛合金，需要对已在钛合金板上加工出的直径为4mm、深度为6mm的盲孔进行强化。将钛合金工件通过工装夹具4固定在移动平台5上。本实施
例中硬质芯棒直径比盲孔直径大5％，因此最终选择长度为6mm、直径为4.2，mm的硬质芯棒8
并将其逆时针旋转安装在螺纹连接杆13上。移动平台5可在加工平台6上自由移动，将硬质
芯棒8对准已加工好的盲孔9后，启动升降台2向下运动，芯棒压头7随之运动，将硬质芯棒8
以0.6mm/s的速度缓慢匀速推入盲孔9内，插入过程硬质芯棒8会持续对盲孔9内壁施加压力
并导致盲孔内壁产生塑性变形，当硬质芯棒8上端面与工件3表面平齐时升降平台停止运
动。芯棒旋转电机1启动，旋转方向为逆时针，旋转速度为40rpm，带动芯棒压头7前端的螺纹
连接杆13逆时针旋出硬质芯棒8，升降平台2随之向上运动，直至螺纹连接杆13完全脱离硬
质芯棒8后运动停止，此时硬质芯棒8完全停留在盲孔9内部。启动移动平台5将工件3移动至
激光冲击强化部件下方，在盲孔9外表面喷涂40μm厚的黑漆作为吸收层16，再放置3mm厚的
K9玻璃作为约束层15；启动激光器12，设定激光单脉冲能量为40J，控制激光头10运动，调节
激光光斑大小至4mm，在孔周围进行激光冲击强化，冲击区域为直径是24mm的圆形区域，光
斑形状选择圆形光斑，光斑搭接率为50％，共冲击2次，由于盲孔9孔角区域存在硬质芯棒8
端面的支撑，激光束14可对孔角区域进行强化，并保证孔角不发生塌陷；激光冲击完成后，
去表面黑漆吸收层16和K9玻璃约束层15，移动平台5将工件3移动至冷挤压强化部件下方，
芯棒旋转电机启动1，旋转方向为顺时针，旋转速度为40rpm，带动芯棒压头7前端的螺纹连
接杆13顺时针旋进硬质芯棒8，升降平台2随之向下运动，直至螺纹连接杆完全进入硬质芯
棒8后停止；最终升降平台2以0.4mm/min的速度向上缓慢匀速运动将硬质芯棒8拔出盲孔，
完成激光冲击与冷挤压复合强化，此时盲孔9内壁及外表面均存在分布合理的残余压应力
场，大幅提高盲孔结构的抗疲劳性能。有没有关于抗疲劳性能方面的检测数据：现在学校设
备无法直接做盲孔疲劳，但是实际企业生产应用中已经证实这种方法比常规未加工的盲孔
更不易被破坏。

[0054] 本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置
而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说
明即可。

[0055] 对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的
一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明
将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一
致的最宽的范围。