飞秒激光旋切不锈钢微孔实验研究

来源：激光与红外杂志2016年第10期北京时间：

作者：范楠楠

单位：中南大学机电工程学院,湖南 长沙 4100831；中南大学高性能复杂制造国家重点实验室,湖南 长沙 410083；

摘要：为了解决飞秒激光高脉冲能量冲击打孔中时存在微裂纹等问题,提出了飞秒激光旋切加工方法。本文利用脉宽为120 fs的飞秒激光,选择0.5 mm厚度的304不锈钢进行旋切打孔实验。实验研究了激光旋切加工中离焦量和光楔的相对偏转角对孔直径的影响,以及激光离焦量对微孔锥度的影响。结果表明,随着离焦量的增大,孔径增大,同时锥度会减小后增加,当离焦量为0时,锥度最小为3.5°；微孔直径随之双光楔相对转角的增大而增大。此外实验发现冲击打孔孔壁出现微裂纹而旋切微孔的孔壁出现了纳米周期性条纹。

关键词：飞秒激光;旋切打孔;304不锈钢

基金资助：国家973 项目(No.2011CB013000)；国家自然科学基金项目(No.91323301,51475481,51475482)；教育部新世纪优秀人才支持计划(No.NCET-12-0548)资助