電解液射流輔助激光微細加工技術(shù)研究.pdf

1、激光加工過程中，高功率、高能量的激光光束聚焦照射在材料表面，致使材料迅速熔化、汽化脫離材料表面，達到加工目的。激光加工具有加工效率高、無接觸式加工、加工材料廣泛等特點，但傳統(tǒng)激光加工方式會不可避免地產(chǎn)生再鑄層、微裂紋及熱影響區(qū)高度集中等加工缺陷，降低了微結(jié)構(gòu)的加工表面質(zhì)量和使用壽命。本文提出電解液射流輔助激光微細加工技術(shù)，該技術(shù)將激光束與腐蝕性電解液射流束同軸作用于工件，在激光作用的同時腐蝕性電解液射流不斷對加工區(qū)域進行沖刷、冷卻和微腐

2、蝕作用，可以降低再鑄層厚度、減少微裂紋數(shù)量、消除熱影響區(qū)高度集中現(xiàn)象。具體研究內(nèi)容為：
　　本文首先分析了激光加工中再鑄層產(chǎn)生原因，研究了電解液射流輔助激光微細加工中涉及的材料去除機理和激光耦合電解液射流束機理；研究了電解液中激光的吸收理論、散射理論，并進行了兩種波長激光(532nm、1064nm)在不同濃度、溫度、流速的動態(tài)弱酸性電解液(NaHSO4、HF)中能量衰減性規(guī)律的試驗研究，為復合加工中電解液工藝參數(shù)的選取提供了參考依

3、據(jù)；建立了電解液射流輔助激光打孔加工中流場和溫度場的數(shù)學模型，并利用有限元差分法在fluent14.0、ANSYS軟件上對數(shù)學模型進行迭代計算，得到了孔的演變過程及仿真加工工藝參數(shù)對孔形的影響規(guī)律，利用仿真加工參數(shù)進行實際復合加工打孔，對比孔的外觀及尺寸，兩者一致性好，驗證了本文仿真的有效性；對比了不銹鋼材(1Cr18Ni9Ti)和單晶硅材料(Si)在空氣中激光加工、水射流輔助激光加工和電解液射流輔助激光加工孔的形貌及再鑄層，驗證電解液