带热障涂层的高温合金飞秒激光旋切打孔

摘要：

针对燃气轮机叶片气膜孔传统加工方法存在的缺陷,采用飞秒激光旋切带热障涂层的高温合金加工气膜孔,获得了无裂纹、无附着残渣及无重铸层的锥孔.结合飞秒激光加工过程中材料的去除机理,分析得出:等角速度旋切造成的孔锥度较大;材料的去除过程为绝热冷却过程,即与周边材料几乎没有热交换,未发生基体材料熔化后重新凝固形成重铸层的过程.然而,在孔的入口发现黑色附着物,随着加工次数的增加,逐步覆盖整个入口边缘的部分.试验过程中可收集到含有镍、锆、氧等元素的纳米颗粒,证明被去除的材料通过液相爆破的方式以纳米颗粒的形式快速离开基体,从而解释了加工后在孔壁未发现大量附着残渣粘连的原因.相对于低速单层旋切,高速多层旋切加工效率更高.

关键词：激光制造、激光加工、飞秒激光旋切开孔、热障涂层、重铸层

所属期刊栏目：44

分类号：TN253(光电子技术、激光技术)

资助基金：国家自然科学基金;清华大学自主科研计划;清华大学自主科研计划;高等学校博士学科点专项科研基金

在线出版日期：2018-07-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：115-120