| 飞秒激光烧蚀面齿轮的等离子体冲击波效应影响研究 |
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| 引用本文： | 明兴祖,李学坤,明瑞,周贤,樊滨瑞,徐海军.飞秒激光烧蚀面齿轮的等离子体冲击波效应影响研究[J].应用激光,2022(3):62-70. |
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| 作者姓名： | 明兴祖 李学坤 明瑞 周贤 樊滨瑞 徐海军 |
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| 作者单位： | 1. 湖南工业大学机械工程学院;2. 湖北文理学院机械工程学院 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金资助项目(No.51975192)；;湖南省自然科学基金(No.2021JJ30214、2021JJ50042)；;湖北省高等学校优秀中青年科技创新团队(T201919)； |
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| 摘 要： | 针对面齿轮材料18Cr2Ni4WA在飞秒激光精微加工过程中产生的等离子体冲击波效应，建立了等离子体冲击波传播的压强方程、精微加工材料的波阵面温度模型。以脉宽、能量与离焦量作为变化参数，得到了冲击波传播半径随温度与压强的变化规律。试验验证了飞秒激光脉宽在300、500、800 fs时，单脉冲激光能量保持在15～25μJ,此时熔融层光滑平整，具有较好的烧蚀效果。相同脉宽下，过高的能量导致熔化材料过多，凹坑深度加深以致于排出效果降低，在凹坑壁形成高低不平的波峰。使用较高能量参数对材料进行变离焦量烧蚀时，随着正离焦量增大，边缘热影响区域增大。同时，等离子体冲击波对液态材料的排出效果由于离焦变化而降低。验证了等离子体冲击波效应模型，达到了实际烧蚀效果。
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| 关 键 词： | 飞秒激光 激光等离子体 冲击波 面齿轮 烧蚀特征 |
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