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激光电化学复合加工的冲击空化检测及试验

毛卫平 丁伟 张朝阳 曾永彬 秦昌亮

引用本文:
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激光电化学复合加工的冲击空化检测及试验

    作者简介: 毛卫平(1964-),男,副教授,硕士生导师,主要从事液压传动与控制、激光加工技术方面的研究。E-mail:weipingmao@ujs.edu.cn.
  • 基金项目:

    国家自然科学基金资助项目(51275218);江苏省自然科学研究基金资助项目(BK2011522);江苏省精密与微细制造技术重点实验室开放基金资助项目

  • 中图分类号:

    TN249

Detection and experiment of shock cavitations of laser electrochemical composite processing

  • CLC number:

    TN249

  • 摘要: 为了测量脉冲激光击穿电解液下产生的声压信号,探讨冲击空化效应对激光电化学复合加工的作用和影响,建立了激光电化学复合加工检测系统。采用水听器采集脉冲激光聚焦电解液下产生的声压信号,使用示波器对声压信号进行存储、XVIEWER软件对声压波形分析和计算,最后对激光电化学复合加工的区域进行拍照,并分析冲击空化效应对激光电化学复合加工后的形貌特性和表面质量的作用和影响。结果表明,脉冲激光聚焦电解液下,产生冲击空化效应,向外辐射3个不同声压信号;随着激光能量的增加,激光冲击空化的3个声压变大,空泡的半径和泡能均增加;在激光电化学复合加工中,激光能量增加,产生的等离子冲击波和射流力越大,工件去除的量越多;空泡脉动促进电解液的流动,对加工区域的微观形貌和表面质量起重要作用。这一结果对复合加工的过程和形貌是有帮助的。
  • [1]

    SEN M, SHAN H S. A review of electrochemical macro-to micro-hole drilling processes [J]. International Journal of Machine Tools and Manufacture, 2005, 45(2):137-152.
    [2]

    de SILVA A K M, PAJAK P T, HARRISON D K, et al. Modeling and experimental investigation of laser assisted jet electrochemical machining [J]. CIRP Annals-Manufacturing Technology, 2004, 53(1):179-182.
    [3]

    CHEN G H, ZOU H Q. The analysis of metal deposition and micro-crystallites deposited by using CO2 laser from aqueous solution [J].Laser Technology, 2008, 32(6):618-627(in Chinese).
    [4]

    LI B B, ZHANG H C, NI X W, et al. Experiment investigation on the liquid jet of laser-induced bubble in different ambient pressures [J].Laser Technology, 2012, 36(6):749-753(in Chinese).
    [5]

    STROVSKAYA G V O. Efficiency of optical-to-acoustic energy conversion upon the interaction of a pulsed laser radiation with a liquid [J]. Technical Physics, 2002, 47(10):1299-1300.
    [6]

    HUANG J T. The principle and application of cavitation [M]. Beijing: Tsinghua University Press, 1991:113-228(in Chinese).
    [7]

    ZHANG S G, ZHANG L, YU T Y, et al. Study about plasma intensity of laser derusting[J]. Laser Technology, 2013, 37(1):56-58(in Chinese).
    [8]

    VOGEL A, SHWEIGER, FRIESER A, et al. Intraocular Nd:YAG laser surgery: light-tissue interaction, damage range, and reduction of collateral effects[J].IEEE Journal of Quantum Electronics,1990,26(12):2240-2260.
    [9]

    AKHATOV I, LINDAU O, TOPOLNIKOV A.Collapse and rebound of a laser-induced cavitations bubble [J]. Physics of Fluids, 2001,13(10):2805-2819.
    [10]

    AKHATOV I, VAKHITOVA N, TOPOLNIKOV A, et al. Dynamics of laser-induced cavitations bubbles [J]. Experimental Thermal and Fluid Science, 2002, 26(6/7):731-737.
    [11]

    XU R Q, CHEN X, CHEN J P, et al. Shock wave and cavitation effects by laser ablation of metal in water [J].Acta Optica Sinica, 2004, 24(12):1643-1648(in Chinese).
    [12]

    ZONG S G, WANG J G, MA Z G, et al. Erosion characteristics of laser bubble collapse in the vicinity of a solid boundary[J].Acta Optica Sinica,2010, 30(3):885-891(in Chinese).
    [13]

    ZONG S G,WANG J G,WANG Y H, et al. Sound radialization of high power laser induced cavitation bubble[J].Laser Infrared,2008,38(8):757-761(in Chinese).
    [14]

    CHEN X. Studies on mechanisms of the interaction between high-power laser and matter in water[D].Nanjing: Nanjing University of Science and Technology, 2004:17-19(in Chinese).
    [15]

    BIAN B M, CHEN X, XIA M, et al.The invesfigetion of laser induced plasma shock wave propagation in liquids[J].Acta Physica Sinica,2004,53(2):508-513(in Chinese).
    [16]

    LV T, LI Z J. Experimental research of cavitation effect induced by focused Nd:YAG laser pulse underwater based on high-speed photography[J].Scientia Sinica:Phys, Mech Astron,2011,41(11):1241-1248(in Chinese).
    [17]

    ZHANG Z Y, LIN Z Y, WANG Y M, et al. Mechanical-electrochemical micro-etching under laser shock effect[J].Optics and Precision Engineering,2012,20(6):1310-1315(in Chinese).
  • [1] 米涛李成冬倪健符永宏华希俊 . 模具表面球冠状微凸体形貌的激光加工. 激光技术, 2009, 33(5): 500-502. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2009.05.026
    [2] 张冲王冠刘赞丰张雅文 . 激光微加工对Ti6Al4V表面形貌及润湿性影响的研究. 激光技术, 2021, 45(1): 31-36. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2021.01.006
    [3] 张国祥 . 激光淬火基体对铬层表面形貌的影响. 激光技术, 2011, 35(6): 752-755. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.06.008
    [4] 王勇周雪峰 . 激光增材制造研究前沿与发展趋势. 激光技术, 2021, 45(4): 475-484. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2021.04.011
    [5] 姜雨佳张朝阳黄磊聂昕刘皋 . 激光热力强化电化学沉积试验研究. 激光技术, 2016, 40(5): 660-664. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.05.009
    [6] 肖海兵张庆茂谭小军周泳全张卫罗博伟 . 碳化硅陶瓷超快激光双光束精密抛光技术研究. 激光技术, 2024, 48(2): 180-187. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2024.02.006
    [7] 金捷张冲张永康朱然 . 激光烧蚀坑阵列微结构对7075-T6粘接强度的影响. 激光技术, 2022, 46(2): 182-187. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2022.02.006
    [8] 雷洁红段涛闫正洲邢丕峰 . 沉积条件对氢化锂薄膜形貌和沉积速率的影响. 激光技术, 2011, 35(4): 535-538. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.04.023
    [9] 段军 . 激光微加工磁盘——激光毛化技术现状与发展. 激光技术, 2006, 30(5): 490-493.
    [10] 焦健张朝阳戴学仁朱浩徐坤顾秦铭 . 激光辅助复合电沉积加工速率及表面质量研究. 激光技术, 2018, 42(6): 739-744. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2018.06.003
    [11] 杨进德周王凡杨涛刘帆帆任旭东 . 多次激光冲击Ti-6Al-4V钛合金表面纳米化研究. 激光技术, 2017, 41(5): 754-758. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2017.05.027
    [12] 胡增荣童国权陈长军郭华锋周亮徐家乐 . 激光纳米表面工程技术. 激光技术, 2014, 38(6): 764-770. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.06.009
    [13] 符永宏高兴东华希俊潘国平符昊 . 圆锥轧辊激光毛化加工研究. 激光技术, 2012, 36(3): 361-363.
    [14] 刘澳顾嘉阳罗春晖童照鹏戴子杰任旭东 . 基于激光空化技术的酸性黑溶液降解特性研究. 激光技术, 2023, 47(5): 613-619. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2023.05.006
    [15] 刘泽宇魏昕谢小柱华显刚洪继伟 . 紫外激光加工陶瓷刀具表面微织构的实验研究. 激光技术, 2016, 40(4): 550-554. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.04.020
    [16] 李元可魏昕汪永超赵忠伟李亮张亮 . 皮秒激光加工工艺对微沟槽表面的疏水性研究. 激光技术, 2022, 46(3): 301-306. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2022.03.002
    [17] 张军营许石民孙登月侯广义 . 轧辊表面激光重熔热障涂层抗热冲击性能研究. 激光技术, 2015, 39(4): 552-556. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2015.04.028
    [18] 侯果朱颖郭伟范博文黄帅 . 激光冲击强化对TC17微观组织和表面硬度的影响. 激光技术, 2017, 41(1): 68-73. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2017.01.015
    [19] 李兴成张永康周金宇陈菊芳卢雅琳 . 激光冲击强化AZ31镁合金表面残余应力分析. 激光技术, 2016, 40(1): 5-10. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.01.002
    [20] 顾永玉张兴权史建国张永康 . 激光冲击成形对表面光洁度的影响. 激光技术, 2007, 31(6): 653-655.
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-12-02
  • 录用日期:  2014-01-07
  • 刊出日期:  2014-11-25

激光电化学复合加工的冲击空化检测及试验

    作者简介: 毛卫平(1964-),男,副教授,硕士生导师,主要从事液压传动与控制、激光加工技术方面的研究。E-mail:weipingmao@ujs.edu.cn
  • 1. 江苏大学 机械工程学院 激光技术研究所, 镇江 212013;
  • 2. 南京航空航天大学 江苏省精密与微细造技术重点实验室, 南京 210016
基金项目:  国家自然科学基金资助项目(51275218);江苏省自然科学研究基金资助项目(BK2011522);江苏省精密与微细制造技术重点实验室开放基金资助项目

摘要: 为了测量脉冲激光击穿电解液下产生的声压信号,探讨冲击空化效应对激光电化学复合加工的作用和影响,建立了激光电化学复合加工检测系统。采用水听器采集脉冲激光聚焦电解液下产生的声压信号,使用示波器对声压信号进行存储、XVIEWER软件对声压波形分析和计算,最后对激光电化学复合加工的区域进行拍照,并分析冲击空化效应对激光电化学复合加工后的形貌特性和表面质量的作用和影响。结果表明,脉冲激光聚焦电解液下,产生冲击空化效应,向外辐射3个不同声压信号;随着激光能量的增加,激光冲击空化的3个声压变大,空泡的半径和泡能均增加;在激光电化学复合加工中,激光能量增加,产生的等离子冲击波和射流力越大,工件去除的量越多;空泡脉动促进电解液的流动,对加工区域的微观形貌和表面质量起重要作用。这一结果对复合加工的过程和形貌是有帮助的。

English Abstract

参考文献 (17)

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