K24高温合金的飞秒激光微小孔加工基础研究

发布时间：2020-06-14 19:59

【摘要】：微尺度钻孔的研究在当今制造业特别是现代飞机发动机制造中得到了相当大的重视,这就要求大量的膜冷却孔来有效冷却热端部组件由于激光钻进效率高,正成为一种主要的加工方法.本工作的目的是分析K24超合金与飞秒激光器相互作用的基本原理和利用飞秒激光器加工微孔的工艺技术,研究了脉冲宽度、脉冲序列、能量密度、扫描速度等激光参数对孔洞质量和材料烧蚀行为的影响。利用扫描电镜(SEM)对钻孔的表面形貌进行了分析研究发现,激光照射对光学穿透深度和热穿透深度有显著影响,因此激光的通量是一个重要的参数。金属的电子和晶格温度可以通过传统的双温度模型与激光束和材料的相互作用来计算,但不能描述飞秒激光加工复杂合金的工艺.利用模拟和加工实验,对飞秒激光与K24高温合金相互作用的理论进行了研究,并通过这些参数得到了工艺优化.本研究对三种微钻孔技术进行了探讨。K24镍基高温合金的烧蚀阈值及飞秒激光弱强度的机理分析获得K24超合金的阈值,然后用三种技术进行单参数实验,然后借助扫描电镜,得到了孔面的形貌和孔深的壁截面图通过对三项技术的研究发现,采用螺旋钻削法进行微孔钻进是最合适的方法。为此,采用正交试验研究了扫描速度、扫描次数、重复率、脉冲能量对表面质量、孔圆度和锥度等参数的影响,达到超精密这是本研究的目的.
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：V263

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本文编号：2713282