钛合金表面沟槽结构纳秒激光加工实验研究

来源：激光技术杂志2024年第5期北京时间：

作者：谭金刚, 何斌, 万轩瑞, 韩锦锦, 雷卫宁

摘要：为了在钛合金表面加工高质量的微小结构，探究不同因素对表面质量的影响规律，利用纳秒激光开展钛合金Ti6Al4V加工实验研究。通过3维显微镜和共聚焦显微镜测量了不同参数下的钛合金工件加工表面形貌，利用正交实验和单因素分析法探究扫描速率、激光功率、扫描线间距对加工形貌和粗糙度值的影响规律。结果表明，在低功率、高速率、大线间距条件下，材料去除不连续，加工表面呈现间断的凹坑结构；随着功率的增加、加工速率的降低和线间距的减小，材料去除逐渐连续，加工后材料表面质量得到明显改善；选择激光功率24 W、扫描速率2000 mm/s、线间距0.01 mm的参数在钛合金表面成功加工出宽度500 μm、深度140 μm的阵列微沟槽结构。该研究对激光加工钛合金表面微小结构具有较好的实用价值。

关键词：激光技术, 微槽结构, 激光烧蚀, 表面形貌