高温合金皮秒激光旋切制孔孔壁特征研究
研究了脉宽为2.1ps的超短激光采用旋切法在不同厚度Ni3Al基定向凝固高温合金试样上,加工气膜孔的孔壁形貌.实验表明,孔壁上出现了周期性的条纹结构,条纹间距约为l5μm,是由激光在孔壁上形成的烧蚀通道组成.在加工1mm厚的合金试样上的气膜孔时,孔壁光滑而且不存在再铸层,孔形整体几乎无锥度.当加工2mm厚试样上的气膜孔时,孔入口附近的孔壁上出现了厚度在2μm到5μm之间的再铸层.通过不同厚度试样加工情况的对比,在旋切加工条件下,脉宽2.1ps的激光不会引起热传递现象,2mm厚试样上的气膜孔孔壁再铸层是由加工过程中等离子从深孔中排出距离过长,从而速度下降,沉积在入口孔壁上所形成.孔壁再铸层中所含的氧元素是由等离子体与辅助气中的氧气反应形成.在不同厚度试样上的气膜孔的入口处都出现了宽度约5μm的熔融区.在皮秒激光加工不引起热传递的情况下,通过激光束截面的能量分布情况与激光辐射区域温度变化的关系,计算出了熔融区的宽度值为4.7μm,与实际相符.
高温合金 皮秒激光加工 旋切法 气膜孔 孔壁形貌特征
孙瑞峰 张晓兵 曹文斌 巩水利 张晓鹏
北京科技大学,北京100083;北京航空制造工程研究所高能束流加工技术重点实验室,北京100024 北京航空制造工程研究所高能束流加工技术重点实验室,北京100024 北京科技大学,北京100083
国内会议
青岛
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128-131
2012-09-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）