带热障涂层的高温合金飞秒激光旋切打孔

张学谦; 邢松龄; 刘磊; 李勇; 佟浩; 邹贵生

doi:doi:10.3788/CJL201744.0102013

中国激光, 2017, 44 (1): 0102013, 网络出版: 2017-01-10

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Trepanning of Supper-Alloy with Thermal Barrier Coating Using Femtosecond Laser

张学谦 ^1,*邢松龄 ¹刘磊 ^1,2李勇 ^1,2佟浩 ^1,2邹贵生 ¹

作者单位

¹ 清华大学机械工程系, 北京 100084

² 清华大学机械工程系摩擦学国家重点实验室, 北京 100084

图 & 表

图 1. 飞秒激光加工装置示意图

Fig. 1. Schematic of femtosecond laser drilling device

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图 2. 不同参数下加工得到的结果。(a)孔入口直径;(b)盲孔深度

Fig. 2. Results of trepanning with different parameters. (a) Entrance diameter; (b) depth of blind hole

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图 3. 不同参数下加工得到的孔壁锥度

Fig. 3. Tapers of the wall with different trepanning parameters

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图 4. 焦距为1000 mm飞秒激光旋切打孔结果。(a)孔入口图;(b)截面图;(c)入口附近孔壁界面,未发现附着残渣及重铸层;(d)在涂覆层与连接层、连接层与高温合金基体之间的连接界面均未发现裂纹拓展

Fig. 4. Machining results of hole drilled by femtosecond laser with focal length of 1000 mm. (a) Entrance; (b) cross section; (c) cross section of entrance, no spatter and recast layer found; (d) interface between ceramic and bonding layer, interface between bonding layer and metal, no crack extending found

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图 5. 低速单层旋切,不同次数加工得到的入口形貌。(a)加工3次;(b)加工5次;(c)加工6次;(d)加工7次

Fig. 5. Entrance holes under single layer trepanning with a low speed and different trepanning times. (a) 3 times; (b) 5 times; (c) 6 times; (d) 7 times

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图 6. (a)(b)(c)收集到颗粒的SEM图;(d)所选区域颗粒和Ag基体的EDS图

Fig. 6. (a)(b)(c) SEM micrographs of particles collected during processing; (d) EDS of particles and Ag base of the chosen area

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张学谦, 邢松龄, 刘磊, 李勇, 佟浩, 邹贵生. 带热障涂层的高温合金飞秒激光旋切打孔[J]. 中国激光, 2017, 44(1): 0102013. Zhang Xueqian, Xing Songling, Liu Lei, Li Yong, Tong Hao, Zou Guisheng. Trepanning of Supper-Alloy with Thermal Barrier Coating Using Femtosecond Laser[J]. Chinese Journal of Lasers, 2017, 44(1): 0102013.

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图 1. 飞秒激光加工装置示意图

Fig. 1. Schematic of femtosecond laser drilling device

图 2. 不同参数下加工得到的结果。(a)孔入口直径;(b)盲孔深度

Fig. 2. Results of trepanning with different parameters. (a) Entrance diameter; (b) depth of blind hole

图 3. 不同参数下加工得到的孔壁锥度

Fig. 3. Tapers of the wall with different trepanning parameters

图 4. 焦距为1000 mm飞秒激光旋切打孔结果。(a)孔入口图;(b)截面图;(c)入口附近孔壁界面,未发现附着残渣及重铸层;(d)在涂覆层与连接层、连接层与高温合金基体之间的连接界面均未发现裂纹拓展

图 5. 低速单层旋切,不同次数加工得到的入口形貌。(a)加工3次;(b)加工5次;(c)加工6次;(d)加工7次

Fig. 5. Entrance holes under single layer trepanning with a low speed and different trepanning times. (a) 3 times; (b) 5 times; (c) 6 times; (d) 7 times

图 6. (a)(b)(c)收集到颗粒的SEM图;(d)所选区域颗粒和Ag基体的EDS图

Fig. 6. (a)(b)(c) SEM micrographs of particles collected during processing; (d) EDS of particles and Ag base of the chosen area

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图 1. 飞秒激光加工装置示意图

Fig. 1. Schematic of femtosecond laser drilling device

图 2. 不同参数下加工得到的结果。(a)孔入口直径;(b)盲孔深度

Fig. 2. Results of trepanning with different parameters. (a) Entrance diameter; (b) depth of blind hole

图 3. 不同参数下加工得到的孔壁锥度

Fig. 3. Tapers of the wall with different trepanning parameters

图 4. 焦距为1000 mm飞秒激光旋切打孔结果。(a)孔入口图;(b)截面图;(c)入口附近孔壁界面,未发现附着残渣及重铸层;(d)在涂覆层与连接层、连接层与高温合金基体之间的连接界面均未发现裂纹拓展

图 5. 低速单层旋切,不同次数加工得到的入口形貌。(a)加工3次;(b)加工5次;(c)加工6次;(d)加工7次

Fig. 5. Entrance holes under single layer trepanning with a low speed and different trepanning times. (a) 3 times; (b) 5 times; (c) 6 times; (d) 7 times

图 6. (a)(b)(c)收集到颗粒的SEM图;(d)所选区域颗粒和Ag基体的EDS图

Fig. 6. (a)(b)(c) SEM micrographs of particles collected during processing; (d) EDS of particles and Ag base of the chosen area

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