TC4钛合金激光打孔及切割工艺研究

论文摘要

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ANSYS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。

论文目录

• 0 引言
• 1 激光切割工艺
• 2 温度场数学模型建立
•   2.1 热源分布模型
•   2.2 边界加载
• 3 温度场仿真
•   3.1 激光切割模型与仿真流程
•   3.2 边界条件加载
•   3.3 仿真结果
•     3.3.1 起始穿孔过程模拟
•     3.3.2 切割速度对温度场的影响
•       3.3.2.1 温度传播分析
•       3.3.2.2 进给速度对温度的影响
• 4 试验验证
• 5 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 侯红玲,吴辰,吕瑞虎,李巧

关键词: 起始穿孔,穿透时间,工艺参数,切口形貌

来源: 应用激光 2019年04期

年度: 2019

分类: 信息科技,工程科技Ⅰ辑

专业: 金属学及金属工艺

单位: 陕西理工大学机械工程学院

基金: 陕西省教育厅科研计划项目(项目编号:17JK0147),陕西理工大学研究生创新基金项目(项目编号:SLGYCX1926)

分类号: TG485

DOI: 10.14128/j.cnki.al.20193904.614

页码: 614-620

总页数: 7

文件大小: 1649K

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