研究目的
采用连续波高效光纤激光器研究电子束熔融(EBM)成型钛合金(Ti-6Al-4V)部件的激光表面精加工。
研究成果
激光处理可作为Ti-6Al-4V样品的抛光工艺,在最佳条件下可实现80%的粗糙度降低。该处理涉及材料烧蚀,设计部件时必须考虑尺寸增大的因素。
研究不足
抛光厚度(热影响区)非常?。ㄔ贔d=5毫米、Ss=3.6毫米/分钟时约为25微米),这可能限制该处理方法在需要更深表面改性的某些应用中的适用性。
1:实验设计与方法选择:
研究分为两个阶段。第一阶段进行初步测试以确定第二阶段的激光参数(控制因素)及其水平,其中定义并测试了一个2×3因子计划。测试过程中改变了激光能量密度和扫描速度。
2:样本选择与数据来源:
激光处理是在采用气体雾化Ti6Al4V ELI粉末通过EBM技术构建的钛合金样本外表面进行的。
3:实验设备与材料清单:
使用450 W光纤激光器(IPG YLR-450/4500-QCW-MM-AC-Y14)进行激光精加工。使用3D轮廓仪、数字显微镜和扫描电子显微镜对样本进行分析。
4:实验步骤与操作流程:
使用步进电机以200 rpm的速度旋转样本,同时激光以不同速度移动到样本上。激光处理后,样本经过喷砂处理并在超声波浴中清洗。
5:数据分析方法:
进行方差分析(ANOVA)以评估工艺参数对样本粗糙度的影响。绘制主效应图和交互作用图以观察控制因素对激光精加工的影响。
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获取完整内容-
fiber laser
IPG YLR-450/4500-QCW-MM-AC-Y14
IPG
Used for laser surface finishing of Ti-6Al-4V samples.
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micro cutting head
IPG FLC D 25
IPG
Used to focus the laser beam onto the samples.
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3D surface profiling system
Taylor Hobson Talysurf CLI 2000
Taylor Hobson
Used for roughness measurements on all samples.
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stepping motor
SANYODENKI 103H7126
SANYODENKI
Used to rotate the samples during laser treatment.
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digital microscope
Hirox KH 8700
Hirox
Used to study the surface morphology of as-built and treated samples.
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scanning electron microscopy
Used to analyze the treated surfaces.
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