干气密封端面型槽可控激光制备的参数模型及实验验证

作者:王衍*; 孔康杰; 何一鸣; 王英尧; 刘永振; 赵全忠
来源:湖南大学学报(自然科学版), 2023, 50(10): 142-150.
DOI:10.16339/j.cnki.hdxbzkb.2023181

摘要

针对干气密封微米级开槽深度和粗糙度控制难的问题,提出相应评价方法,建立加工深度和粗糙度模型,并通过数值模拟系统地研究了激光填充间距S、光斑直径ds与开槽深度ha、粗糙度Ras之间的关系.结果表明:开槽深度和粗糙度均随填充间距的增大而减小,当填充间距S<7μm时填充间距对槽深和粗糙度的影响十分显著;光斑直径对开槽深度的影响基本可以忽略,粗糙度随光斑直径的增大呈先缓慢增大后迅速升高的趋势,临界值也位于ds=7μm左右.实验结果对数值计算中槽深的分析结果支持度较好,与粗糙度的分析结果略有出入.进一步采用TOPSIS综合评价方法优选出最佳工艺参数范围:考虑加工效率时,最佳参数区间为8μm≤S≤15μm,9μm≤ds≤15μm;不考虑加工效率时,最佳参数区间为5μm≤S≤10μm,5μm≤ds≤15μm.研究结果对进一步提高干气密封微米级槽深的加工效率、精密度有一定指导意义.

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