高温合金GH4169水导激光钻孔工艺特性研究

作者：于永飞; 乔红超; 曹治赫; 赵吉宾; 张旖诺; 梁金盛; 滕啸天

来源：激光与红外, 2022, 52(04): 508-514.

DOI：10.3969/j.issn.1001-5078.2022.04.007

• 水导激光钻孔
• GH4169
• 激光功率
• 扫描速度
• 孔壁粗糙度
• 微观组织

为研究水导激光加工工艺参数对材料微孔成型质量的影响，本文以高温合金GH4169为实验材料，利用水导激光设备在不同激光功率和扫描速度下进行螺旋制孔实验。采用白光干涉仪、扫描电子显微镜和能谱仪分别对加工孔的微观形貌、组织结构以及加工前后的元素含量进行测量。实验结果表明，加工过程中产生了重铸层，其厚度在0～10μm之间，重铸层的氧元素含量(22.2%)相比基体的氧元素含量(11%)增加了102%;粗糙度值Ra在实验范围内随着激光功率和扫描速度的增大而减小，在激光功率为41 W扫描速度为1.8mm/s时，获得最小的Ra值为5μm;孔壁面切削形貌特征自上而下分成三层，即光滑细纹层、熔融物附着层、粗纹层。研究结果为进一步提高水导激光精密钻孔工艺提供了理论依据。

• 单位
  东北大学; 中国科学院大学; 中国科学院沈阳自动化研究所; 自动化学院