激光冲击技术专利技术综述

董娜娜，王稳稳，李晓雪

（国家知识产权局专利局专利审查协作江苏中心，江苏苏州215000）

激光冲击技术专利技术综述

董娜娜，王稳稳，李晓雪

（国家知识产权局专利局专利审查协作江苏中心，江苏苏州215000）

从专利文献的视角对激光冲击处理技术的发展历程进行了较全面的统计分析，总结了与激光冲击处理相关的国内和国外专利的申请趋势、主要申请人分布以及国内新应用方面的研究。

激光冲击；国内外趋势；新应用；专利

引言

激光冲击处理是激光表面处理的重要分支，它是利用激光诱导等离子体冲击波产生的力学效应。激光冲击技术以其特有的高能量，高精度，热影响小的特点广泛的用于强化、成型、整形、标记等领域。本文主要以DWPI专利数据库和CNABS数据库中的检索结果为分析样本，从专利文献的视角对激光冲击处理技术的发展历程进行了较全面的统计分析。

文中通过检索CNABS、CNTXT、SIPOABS和DWPI数据库，以获取进行统计分析的专利样本和数据。主要涉及的分类号包括：IC：B23K26/00，用激光束加工；EC：B23K26/00J1，激光冲击处理；CPC：B23K26/0069，激光冲击处理；

检索过程中使用的关键词主要包括：激光、冲击、喷丸、约束层、吸收层、laser、shock+、peen+、absorb+。

1　国内申请概况

截止至2014年底，激光冲击处理的国内专利申请总量为143件。从1998年至2003年，国内激光冲击处理的专利申请量都在5件以下，激光冲击处理技术仍在研究初期，虽然其作用原理已经清楚但是针对激光冲击处理的具体应用较少；而后从2004年直到2014年，虽然申请量仍不大，但是其基本处于稳步发展期，其中2007年申请量的回落可能受全球经济危机影响，从2008年后申请量有一定波动但仍在平稳发展。

针对国内的申请，中国申请人占79%，21%的申请是外国申请人持有。针对中国申请人，进行统计分析，得出，江苏大学的专利申请量遥遥领先，是国内申请量最多的申请人，其申请量为84件，基本占中国激光冲击处理专利的一半。而其他院校以及科研单位，虽然申请量不大，但是开展激光冲击处理研究的也有很多。

2　国外申请概况

截止至2014年底，激光冲击处理的国外专利申请总量为244件。国外激光冲击技术发展明显比国内要早，相比国内从1998年才开始有相关专利申请，而国外从1982年开始，就已经有相关专利出现。从1982年至1996年，国外激光冲击处理的专利申请量每年在10件以下，激光冲击处理技术处在研究初期；而后从1996年开始得到稳步发展，直到2003年出现一个小的顶峰，激光冲击技术大致处在稳步发展期，和国内申请类似，2008年申请量的回落主要受全球经济危机影响，从2008年后申请量有一定波动但仍在平稳发展，统计的2014年的申请量下滑的原因在于专利申请公开日期延后导致的2014年申请的专利有一些并未公开，未能统计上。

国外的专利申请，从总的申请量来看，美国和日本占据了绝对优势，总申请量244件，其中美国170件，占到70%，而日本45件，占到18%。其中按照申请人统计后发现，排名前十的申请人也基本上都是美国和日本的公司，其中申请量在10件以上公司分别为：通用电气（美国）58件、激光冲击技术公司（美国）48件、东芝公司（日本）21件、加利福尼亚大学（美国）16件、金属改进公司（美国）13件、新日铁株式会社（日本）11件。

3　激光冲击新应用

激光冲击技术根据其原理，国内外对其研究主要集中在布局设计、吸收层、约束层、监测系统方法、应用等方面。

近年来，国内对激光冲击技术的新应用的研究较多，关于微整形方面就涉及到微织构以及平整两个方向。针对微织构，主要为微凹坑、微凹槽等，制备微凹坑微凹槽主要应用于对耐磨以及润滑性能有高要求的工件，CN101518852，2009年，提供了一种基于激光冲击多点复合成形的方法和装置，其中利用点状分散模板，采用激光冲击技术形成复杂的曲面的微坑造型。CN102626826，2012年，一种基于激光冲击波的高效微凹槽制造装置及方法中利用激光冲击，使得金属网部分嵌入工件，而后移除金属网后，即可高效的得到微凹槽。同年，专利CN102626828一种基于激光冲击波的高效微凹坑制造方法及装置中提供了一种利用放置在吸收层以及约束层上面的金属网做掩膜高效冲击出微凹坑的方法，这两件专利分别从模板以及掩膜的角度提供了两种快速制备微织构的思路，并取得了不错的效果。

而针对激光冲击成型技术，也有多篇专利涉及到，激光冲击成型一般限于薄板材或管状工件，例如专利CN102225491，2011年，提供了一种激光冲击波技术的金属变径管成形，将金属管的一端放进模具，通过激光冲击产生高压等离子体，类似于爆炸成型的方法，在巨大瞬时压力下，使得金属管一端与磨具贴合，形成模具限定的形状。

也有专利将激光冲击处理应用于连接中，CN102225493，2011年，提供一种方法，将激光冲击波技术应用于金属管的连接，将两个需要连接的管件以一端插入的方式进行固定，通过局部的激光冲击，控制自由形变与约束段的位置，即可形成纺锤状突出，进而起到巧妙的自连接作用。

4　结语

本文通过激光冲击处理相关专利分析，统计分析了国内外激光冲击处理相关专利的大致分布以及发展趋势，并从中得出国内外关于激光冲击处理技术的专利申请还处于平稳发展期，因此，相关申请人可以加大对该方面专利的研究以及布局。但是也应当发现，国内关于激光冲击处理仅是商业化的应用相关专利并不多，国内高校可以多开展与企业的合作，将先进技术早日产业化，进行以对应的产业开发，标准化研究，将激光冲击处理从定性研究发展到定量研究，从而进一步扩大激光冲击市场的应用。

（编辑：刘楠）

Review of Patent Technology on Laser Shock Processing

Dong Nana，Wang Wenwen，Li Xiaoxue
（Patent Examination Cooperation Jiangsu Center of the Patent Office，SIPO，Suzhou Jiangsu 215000）

Based on the statistical analysis of patents about the laser shock processing，this paper analyzes the tendency and main applicants of patents both in China and abroad，and we discusses the research of new application of this technology in China.

laser shock processing；tendency；new application；patent

TN249

A

2095-0748（2016）13-0072-02

10.16525/j.cnki.14-1362/n.2016.13.27

2016-05-23

董娜娜（1989—），女，河南洛阳人，毕业于南京航空航天大学，硕士研究生，研究实习员，现就职于国家知识产权局专利局专利审查协作江苏中心，目前从事机械方向专利审查工作。