有/无磁场条件下水基超声振动辅助激光打孔的机理研究

发布时间：2021-08-24 00:00

　　航空航天工业中,为了提高发动机和燃烧室等热端零部件的工作性能和使用寿命,通常会在这些热端零部件上加工制造大量的微孔。目前,工业上针对这类微孔的制造,有两种常用方法,分别是电火花打孔和脉冲激光打孔。电火花打孔的优点是加工质量高,但其加工效率低且加工成本较高;激光打孔由于加工效率高、可适性广、经济效益好等特点,逐渐成为加工冷却孔的主要方法。然而,由于激光打孔本质上是一个热物理过程,不可避免会存在一些缺陷,如重铸层、微裂纹、残余应力等。为了减小或消除这些缺陷,提高微孔质量和性能,本文提出一种水基超声振动辅助激光打孔新方法,以改善微孔成形质量和微孔周边区域的显微组织与力学性能,同时提高激光打孔效率,并在此基础上初步探讨了磁场的影响。基于自主搭建的水基超声振动辅助激光打孔实验平台,本文在有/无磁场辅助条件下对高温合金GH4037和GH4049材料进行了水基超声振动辅助激光打孔的对比试验研究分析和机理探索。研究了超声振动对激光冲击打孔微孔孔口形貌、微孔几何形状尺寸、孔壁质量、显微组织和显微硬度的影响规律;研究了超声振动对激光环切制孔微孔几何特性、孔壁形貌和粗糙度、显微组织和显微硬度、冲击韧性的影响... 

【文章来源】：江苏大学江苏省

【文章页数】：99 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

激光打孔示意图(a)单脉冲,(b)多脉冲,(c)环切,(d)螺旋Fig.1.1Diagramoflaserdrilling(a)singlepulse,(b)multipulse,(c)trepanningand(d)helical

由于其自身所具有特性，得以广泛应用。激光打部分，常规激光打孔过程中，激光与工件靶材的涉及到熔化、汽化、蒸发、喷射等现象，超声在通过超声振动辅助激光打孔，能提高微孔成形质超声振动辅助激光打孔原理和其作用过程、实验器设备及实验的前处理、后处理作一个简要的介的作用机理性及应用频或多频的光波，它具有普通光所不具备的四个相干性好、方向性好及亮度高[74-76]。

有/无磁场条件下水基超声振动辅助激光打孔的机理研究产生不利的影响，会降低激光打孔效率。料喷射排出，形成微孔。液化和汽化的材料在反冲压力、冲击效应、辅的超声振动的作用下，会从孔内喷射飞溅出来，没有喷射飞溅出来的材内壁上，在激光停止作用后，重新冷却凝固形成重铸层，这个过程不断成小孔。超声振动辅助激光打孔原理如图 2.2 所示。

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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[2]碳钢激光打微孔作用机理及工艺研究[D]. 李菁菁.长春理工大学 2009
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本文编号：3358857