噴射液束電解輔助激光加工的基礎(chǔ)研究.pdf

1、激光加工是將激光束照射到加工物體的表面，產(chǎn)生光輻射加熱作用從而去除或熔化材料以及改變物體表面性能，達(dá)到加工目的。由于激光加工不需要加工工具、加工速度快、表面變形小，因此被廣泛應(yīng)用于打孔、切割、焊接和熱處理等領(lǐng)域。但是由于激光加工是一種熱物理加工模式，在打孔或者切割過程中會(huì)產(chǎn)生再鑄層、微裂紋和熱影響區(qū)等缺陷，大大限制了激光在使用性能和可靠性能要求高的領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用。電液束加工主要是以金屬電化學(xué)陽極溶解為機(jī)理的一種加工導(dǎo)電材料的工藝方法，該工

2、藝可以加工表面質(zhì)量要求高、無再鑄層的深小孔，被廣泛應(yīng)用在航空航天等對可靠性要求高的行業(yè)。 噴射液束電解輔助激光加工的基礎(chǔ)研究是借鑒水射流引導(dǎo)激光加工和電液束加工而提出的一項(xiàng)新的加工技術(shù)探索，其特點(diǎn)是發(fā)揮激光加工的高性能，同時(shí)借助噴射液束電解作用“在線”消除再鑄層、殘余應(yīng)力、微裂紋，從而打破這一長期影響激光加工技術(shù)發(fā)展和擴(kuò)大應(yīng)用的瓶頸。本文針對這一創(chuàng)新型復(fù)合加工進(jìn)行了以下研究： 1）介紹了噴射液束電解輔助激光加工機(jī)理，研究

3、了在復(fù)合加工中擬采用的不同參數(shù)的電解液對激光傳輸時(shí)能量損失的影響，設(shè)計(jì)和制作了噴射液束電解輔助激光加工基礎(chǔ)研究的試驗(yàn)裝置。 2）以工程中廣泛使用的不銹鋼作為試驗(yàn)材料，進(jìn)行了噴射液束電解輔助激光加工的可行性工藝試驗(yàn)研究。研究不同的激光單脈沖能量、不同的電解電壓、不同的加工時(shí)間等工藝參數(shù)對不銹鋼板加工后表面再鑄層的影響，并與激光空氣中打孔、靜態(tài)水下激光打孔相比較，驗(yàn)證了噴射液束電解輔助激光加工在改善激光加工的表面缺陷上的可行性，可望