气水复合辅助钛合金激光开槽

热影响区低于百微米

采用气体射流同轴、水射流离轴的复合辅助方式，在钛合金上实现高效率、低热损伤的激光开槽，热影响区控制在100微米以内，槽形质量优于传统激光开槽方法。

Yanzhao, Ma · Wu, Zhao · Haitao, Zhang · Li, Ma · Chenxing, Fan · Xu, Zhang · 李登

Journal of Materials Processing Technology 2023

参数信息

热影响区

≤100 µm

水压（槽尺寸最大时）

10 MPa

气压（槽尺寸最大时）

0.1 MPa

喷嘴直径（槽尺寸最大时）

0.4 mm

技术优势

热损伤低

气水复合射流能有效冷却和清除熔融物，将热影响区限制在100微米以内，优于其他激光开槽方法。

槽更深更干净

反向开槽（水射流与激光移动方向相对）相比其他两种方向能形成更深、更干净的槽，提高加工效率和质量。

工艺参数明确

在水压10 MPa、气压0.1 MPa、喷嘴直径0.4 mm时获得最大槽尺寸，为工艺优化提供了直接依据。

应用场景

• 航空钛合金零件加工：为航空钛合金零件提供定位和组装所需的低损伤精密开槽，替代传统高损伤方法。
• 钛合金激光加工：通过气水复合辅助改进钛合金激光开槽质量，适用于现有激光加工系统升级。
• 精密开槽设备：该工艺可在精密开槽设备上集成气体和水射流模块，实现优于传统方法的槽形质量。