水射流引导激光制造Inconel 718合金沟槽结构的研究

摘要：

为了探究水射流引导激光(WJGL)技术在 Inconel 718 合金上制造沟槽结构的规律特征,在自行研发的水导激光设备上设计并进行了多组单因素实验,分析了水射流速度和激光能量密度对沟槽结构的深度、宽度以及毛刺尺寸的影响规律.实验结果表明,激光能量密度对沟槽结构尺寸的影响程度要高于水射流速度,在喷嘴孔径固定不变的条件下,激光能量密度和水射流速度对沟槽结构宽度的影响很小.采用孔径为 0.5 mm的喷嘴,当水射流速度固定为 60 m/s,激光功率密度为 40 J/cm2 时,获得最大沟槽平均深度为 523 μm;当激光能量密度为 10 J/cm2 时,获得最窄沟槽平均宽度为 403 μm;当激光能量密度为 40 J/cm2 时,获得最小毛刺平均尺寸为 54 μm.根据理论分析得出,水导激光技术去除Inconel 718合金的机制是通过激光烧蚀并熔化材料,水射流将熔融物冲刷去除.

关键词：水射流引导激光、Inconel 718合金、沟槽结构、激光能量密度、水射流速度

所属期刊栏目：34

分类号：TN249(光电子技术、激光技术)

资助基金：国家自然科学基金;山东省自然科学基金

在线出版日期：2023-11-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：2403-2410