关键词： 激光加工技术   汽轮机叶片   制造工艺  

摘要： 在现代石化、轻工等重要经济产业发展过程中,工业汽轮机发挥着至关重要的作用。作为一种应用范围相对广泛的重要动力设备,工业汽轮机的价值也不容忽视。而对工业汽轮机的运行而言,汽轮机叶片则是其最核心的部件之一,汽轮机叶片将直接影响动力设备的整体质量。而在汽轮机叶片制造过程中,激光加工技术这一现代化的生产加工技术又发挥着至关重要的作用,该技术的应用不仅能显著提升汽轮机叶片的生产质量,同时也能完善其使用性能。基于此,本文将以激光技工技术原理及其基本特征为基础,全方位分析该技术如何应用于汽轮机叶片制造中,为相关单位提供参考。

关键词： 水导激光   碳纤维复合材料   响应面  

摘要： 为了更好地采用水导激光加工碳纤维复合材料,基于响应面法设计实验,研究了工艺参数对切割质量指标的影响规律和切割质量对工艺参数的敏感性,并以热影响区、锥度、有效切割速度为目标进行了优化。结果表明:激光峰值功率对热影响区和锥度的影响显著,而切割速度和切割次数对有效切割速度的影响显著;当在切割速度2.35 mm/s、激光峰值功率324.45 W、切割次数6次时,水导激光切割碳纤维复合材料表面质量较好。

关键词： 主旨演讲   特种加工   融合创新   中国科协   电化学加工   学术会议   航空航天   激光加工  

摘要： 第19届全国特种加工学术会议定于2023年3月25日~27日在浙江省杭州市召开。这是我国特种加工领域规模最大、影响最广的综合性学术会议,是特种加工领域学术理论和技术创新成果集中交流与展示的平台。会议入选中国科协《重要学术会议指南(2022)》。会议以“融合创新,高端发展”为主题,我国航空航天、机械工程领域的著名院士及专家将发表大会主旨演讲,此外将按电火花加工、电化学加工、激光加工、增材制造(3D打印)。

关键词： 电火花加工   小孔   典型相关分析   灰色关联分析  

摘要： 为改善电火花小孔加工效果,采用典型相关分析法分析相关性和利用灰色关联理论优化参数组合的方法,选取直径0.7 mm的黄铜电极丝对304不锈钢板进行打孔实验。基于正交试验数据,分析了不同参数组合与工艺指标之间的相关性,确定了放电脉冲、放电休止、电流峰值、基准电压和极间电容等参数与加工时间、电极损耗、孔径三个工艺指标之间的关系以及各工艺指标的权重。采用灰色关联度值表示综合质量评价标准,运用均值分析法确定了最佳工艺参数组合。结果表明:相较于优化前,电极损耗减少23.10%,加工时间缩短37.50%,孔径减小1.10%。

关键词： 均热板微槽道   激光加工   加工工艺   微观形貌   表面质量  

摘要： 针对100 mm×100 mm×2 mm铜制均热板进行微槽道激光加工试验研究,初步探究激光重复频率、扫描速度和扫描方式等工艺参数对微槽道微观结构及表面质量的影响规律,并对9组试件微槽道深度及表面质量进行了试验分析.结果表明,激光扫描速度越快,槽道表面质量越差;重复频率越高,表面形貌越光滑;使用多次加工方式比一次加工成型得到的微槽道热影响低,表面质量高.最终确定,铜制材料在填充间距0.01 mm、功率18 W、激光扫描速度300 mm/s、频率50 KHz、多次加工工艺下的微槽道加工工艺质量最优.

关键词： 激光技术   CFRPs   激光功率   热影响区(HAZ)   数值模拟  

摘要： 激光加工通过迅速升温实现材料去除,能够克服传统碳纤维增强复合材料(CFRPs)加工过程中出现的热损伤而导致的加工质量问题,成为了CFRPs精密加工的先进技术。为探究激光功率对CFRPs切割过程的影响机理,针对CFRPs激光切割过程,建立了综合考虑激光功率分布特性、材料相变烧蚀特性、材料各向异性和空气对流的三维介观耦合模型,应用COMSOL5.6进行了数值模拟。模拟结果表明,环氧树脂的烧蚀量随时间的变化呈三次函数关系,碳纤维的烧蚀量呈一次函数关系,且环氧树脂的去除速率高于碳纤维去除速率。此外,热影响区(HAZ)宽度随激光功率增大而增大,随时间变化呈三次函数关系。

关键词： 激光焊接   激光打标   激光切割   激光加工装置   教学一体机  

摘要： 随着新技术的不断涌现,如何能将新技术引入实训教学当中,如激光加工技术,若分别引进激光设备,则一次性投资较大,对于教学经费紧张的高校来说,确实比较困难。提出设计一种具有焊接、打标及切割等功能的激光加工装置,介绍了该多功能激光加工装置(激光加工教学一体机)的总体设计组成及使用原理。其体积小、造价低、便于搬运、操作方便、运行较可靠,完全能满足激光加工技术的实训教学活动。

关键词： 电火花加工   电极损耗   二相流   仿真   气泡   复合电极  

摘要： 在电火花铣削加工中,电极的形状损耗一直是限制加工精度的重要因素。而加工过程中气泡的产生及运动不仅影响电极放电,也影响电极损耗。为此,采用气液二相流仿真技术模拟气泡在一种复合电极表面区域内的运动,将不同尺寸电极下气泡的运动倾向进行比较与分析,首先绘制并调整电极模型,对内外电极的多个外缘进行圆角处理,以模拟电极在加工过程中的磨损情况;接着,调整电极模型的内外电极间隙尺寸及底面高度差,进行多组正交仿真实验;最后,比较和分析气泡在不同模型条件下的流动倾向与分布规律,讨论各因素对气泡产生及运动的影响。

关键词： 气膜冷却孔   电火花加工   电化学加工   超快激光加工   磨粒流处理  

摘要： 涡轮叶片作为航空发动机最核心的热端部件,在叶身加工气膜冷却孔是提高叶片承温能力的必然趋势。目前主流制孔工艺方法包括电火花加工(EDM)、电化学加工(ECM)与激光加工。其中,电火花制孔工艺最成熟,成本效率优势最为明显,广泛应用于多种型号叶片;电化学制孔可以满足“无重熔层、无微裂纹、无热影响区”的孔壁质量验收要求,但对异型孔加工能力不足限制其应用前景;长脉冲激光主要应用于静子件及燃机叶片的制孔,近些年随着超快激光技术的迅猛发展,孔壁加工精度及质量得到显著提升,使其在叶片转子件的制孔中也获得应用。此外,采用磨粒流、磁力研磨等气膜孔后处理工艺可消除孔口相贯线锐边,避免应力集中效应导致锐边起裂。目前,气膜孔检测技术的工程化应用滞后于加工技术,但对于叶片制孔质量控制与验收标准制定具有重要意义,亟需建立相关标准将先进测试表征方法应用于工程生产中,并长期助力智能制造技术发展。

关键词： SiC/SiC复合材料   激光加工   陶瓷基复合材料   纳秒激光   毫秒激光  

摘要： SiC/SiC复合材料具有硬度高、脆性大等特点,属于典型的难加工材料,制备冷却孔主要采用激光加工的方法。毫秒激光与纳秒激光主要是利用光热作用迅速加热目标材料,使之熔融、气化,并借助高速气流来移除材料,由于纳秒激光的脉冲持续时间短、能量密度高,因此更容易实现材料的气化,并且引起的热效应较少。本工作分别采用毫秒激光与纳秒激光对SiC/SiC复合材料进行制孔,结果表明,对于直径0.6 mm、倾斜角度为25°的冷却孔,纳秒激光加工时长是毫秒激光的8.7倍;两种激光加工的孔均存在一定的锥度,其中纳秒激光加工的孔锥角为2.12°,毫秒激光加工的孔锥角为1.49°。毫秒激光加工的孔内部、孔出口端与入口端均存在残留物,并且孔周边存在明显的重熔-氧化区与热影响区;而纳秒激光加工的孔内部无明显残留物,激光入口端出现变色现象,出口端无变色现象,无明显重熔-氧化区与热影响区。元素分析结果表明,两种激光加工过程中均能够引起材料的氧化。