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作品名称：基于超声-激光-冷却的复合表面强化系统
学校名称：山东理工大学
参赛队伍：超声追光队
队伍编号：200018
参赛学生：朱冠华孙国凯
指导老师：韩金国
投票日期：2024年10月08日 00:00->2024年12月05日 15:00
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详细说明

激光-超声-冷却复合表面强化系统
随着科学技术的飞速发展，现代制造业对机械零部件的使用质量及服役寿命提出了越来越高的要求。然而，机械零部件的过早失效，尤其是由材料表面腐蚀、磨损和断裂引起的失效，不仅影响设备的使用安全性和使用寿命，还导致资源浪费和成本增加。针对这一问题，我们团队致力于开发一种创新的表面强化技术，以应对当前表面强化技术的局限性，特别是对高硬度、低塑性金属材料的处理难题。而激光-超声-冷却复合表面强化系统是一种集超声表面强化、激光辅热和冷却淬火于一体的复合加工系统。该系统通过精密设计的复合加工工具头，集成了超声换能器、激光辅热装置和冷却淬火装置，实现了对金属零件表面的综合强化处理。通过超声表面强化技术：利用超声频振动在工件表面及亚表面材料产生塑性变形，生成纳米级表面结构，有效减小表面粗糙度、加深硬度层并提高表面强度；激光辅热系统：设计了一种激光光斑大小可调的激光头，能够根据不同材料和尺寸的工件需求精确调整加热区域和温度，有效处理硬脆金属，避免表面开裂；冷却淬火系统：冷却淬火能够有效抑制材料塑性变形的动态回复，阻止超声强化后的晶体位错，细化金属组织，提高工件的表面综合性能。和集成化设计：将超声表面强化装置、激光辅热装置和冷却淬火装置集成于一个复合工具头中，通过数控机床进行精确控制，实现了加工过程的自动化与智能化。