CAJ | 학술논문

为探究超快脉冲激光对难加工材料的烧蚀特性与损伤机制,利用皮秒脉冲激光研究钛合金的烧蚀阈值、烧蚀形貌和作用机理.依据烧蚀面积和激光能量密度的线性关系,确定了钛合金的烧蚀阈值,通过显微镜观察分析了不同激光参数下钛合金的表面烧蚀形貌,采用雪崩电离与多光子电离详细解释了超快脉冲激光对钛合金的作用机理,并从烧蚀形貌和阈值角度划分了烧蚀区域.结果表明:钛合金的烧蚀阈值约为0.109 J/cm2;在1 064 nm波长下的烧蚀质量要优于532 nm波长下的质量,而低重复频率能获得高质量的微结构,烧蚀中央区域材料去除更为均匀,且烧蚀弹坑形状规则,表面平滑;随着脉冲数和能量的增加,光子能量累积增多,烧蚀尺度和形貌特征愈加明显,烧蚀边界愈加清晰,说明脉冲数和光子能量累积是表面微结构诱导的关键要素之一;烧蚀区域可划分为改性区、过渡区、再沉积区和烧蚀区,在烧蚀区以多光子电离为主,在改性区、过渡区和再沉积区以雪崩电离为主.该结果可为超快脉冲激光微结构精密加工提供参考.
위탐구초쾌맥충격광대난가공재료적소식특성여손상궤제,이용피초맥충격광연구태합금적소식역치、소식형모화작용궤리.의거소식면적화격광능량밀도적선성관계,학정료태합금적소식역치,통과현미경관찰분석료불동격광삼수하태합금적표면소식형모,채용설붕전리여다광자전리상세해석료초쾌맥충격광대태합금적작용궤리,병종소식형모화역치각도화분료소식구역.결과표명:태합금적소식역치약위0.109 J/cm2;재1 064 nm파장하적소식질량요우우532 nm파장하적질량,이저중복빈솔능획득고질량적미결구,소식중앙구역재료거제경위균균,차소식탄갱형상규칙,표면평활;수착맥충수화능량적증가,광자능량루적증다,소식척도화형모특정유가명현,소식변계유가청석,설명맥충수화광자능량루적시표면미결구유도적관건요소지일;소식구역가화분위개성구、과도구、재침적구화소식구,재소식구이다광자전리위주,재개성구、과도구화재침적구이설붕전리위주.해결과가위초쾌맥충격광미결구정밀가공제공삼고.