TC4钛合金激光打孔及切割工艺研究
Applied Laser（2019）
Abstract
为了探索TC4钛合金飞机蒙皮材料的激光切割工艺,对激光切割过程进行了理论分析并建立了数学模型,利用AN-SYS有限元软件,对激光切割起始穿孔和切割过程进行了仿真模拟,得到了一定厚度下钛合金试件合理的穿孔时间、切割过程中温度在板件中的传播规律和不同切割速度下温度场的分布.结果 表明,激光起始穿孔时,功率为1 000 W时穿孔用时最短,为0.12 s;起始穿孔孔径不受激光功率变化的影响;在功率和光斑直径一定时,速度越慢越容易切透钛合金板件,但切缝随切割速度减小而增大.通过对钛合金板进行穿孔和切割试验,在CCD影像测量仪上观测起始孔及切边形貌可知,起始孔径是切缝宽度的1.35倍;切缝从上向下成倒锥形,且上部精度较高,下部挂渣大,进一步说明了切割过程中温度传播规律.这些结论为将激光切割技术应用于飞机蒙皮材料切割加工提供了参考和依据.
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