涡轮叶片气膜孔的纳秒-飞秒双波段激光加工

摘要

针对航空发动机中涡轮叶片气膜孔的复杂加工要求,提出并建立了一套基于纳秒–飞秒双波段激光加工的方法与系统.使用三维扫描仪对涡轮叶片气膜孔进行空间坐标获取,对气膜孔的实际加工坐标进行了误差校正,实现了气膜孔的高精度定位.综合利用532nm纳秒激光高效率与400nm飞秒激光高精度的特点,在不锈钢涡轮叶片上实现了81个气膜孔的高精度、高质量加工.孔径一致性达到±10μm,定位精度小于50μm.工业计算机层析成像检测以及高倍显微镜检测的结果表明,气膜孔孔形良好,内壁无交叉、孔壁光滑、无明显重熔层与微裂纹.