不同斑点图案激光对TC4合金清洗效果的影响
Xinqiang Ma1,2,3, Tengchao Liu2, Yuan Ren1,2,3
1Key Laboratory High Efficiency & Clean Mech Manufacture, School of Mechanical Engineering, Shandong University, Ministry of Education, 17923 Jingshi Rd., Jinan 250061, China.
Materials (Basel, Switzerland)
|January 11, 2025
概括
这项研究优化了TC4合金氧化膜的激光清洗. 与平顶脉冲激光相比,高斯脉冲激光器的性能更好,表面损伤更小,氧含量和粗度更低.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 表面工程是什么?表面工程是什么?
- 激光处理 激光加工
背景情况:
- 在航空航天和生物医学领域,TC4合金至关重要.
- 表面氧化物薄膜可以降低合金性能.
- 需要有效的清洗方法来保持合金的完整性.
研究的目的:
- 研究TC4合金上的氧化物薄膜的激光清洗.
- 分析激光参数对表面特征的影响.
- 为了比较不同类型的激光脉冲的有效性.
主要方法:
- 有限元建模以模拟温度和剥离深度.
- 对微观形态学,元素组成和表面粗性的实验分析.
- 优化激光能量密度,重复频率和扫描速度.
主要成果:
- 激光能量密度的增加导致了更高的温度场和切除深度.
- 已经确定了最佳参数:5.27 J/cm2,300 kHz,6000 mm/s.
- 斯脉冲激光器在较低的氧含量和粗度下实现了更好的清洁.
结论:
- 激光清洁对于从TC4合金中去除氧化物薄膜是有效的.
- 高斯脉冲激光器为此应用提供了比平顶脉冲激光器更少破坏性的替代方案.
- 优化的激光参数对于实现所需的表面性能至关重要.
