激光-磨料流复合加工气膜孔

疲劳寿命提升五成

结合超短脉冲激光钻孔与磨料流加工，消除孔壁凝固碎屑并圆化出口锐边，提升镍基单晶叶片气膜孔的疲劳抗力。

Zhang, Zhanfei · Mao, Zhong · 汪文虎 · Huimin, Xie · 蒋睿嵩 · 熊一峰 · Zhang, Xiaobing

Journal of Materials Processing Technology 2024

参数信息

疲劳寿命提升

50.6 %

技术优势

疲劳寿命提升50.6%

磨料流加工去除激光钻孔后的凝固碎屑并圆化出口锐边，降低了应力集中，从而使气孔疲劳寿命比未抛光时提高50.6%。

孔壁粗糙度显著降低

AFM能有效消除超短脉冲激光钻孔过程中产生的凝固碎屑，使孔壁表面粗糙度大幅下降。

出口锐边被圆化

磨料流加工在出口锐边处产生圆化效应，消除了该处的应力集中，改善疲劳性能。

应用场景

• 航空发动机涡轮叶片：可直接用于涡轮叶片气膜孔的加工，获得更长的疲劳寿命，减少维修更换。
• 高超声速飞行器热端部件：为承受极端热载荷的部件加工高可靠性气膜孔，防止疲劳失效。
• 燃气轮机部件：制造燃气轮机热端部件上的气膜孔，提升耐久性，延长使用寿命。