预留体引流辅助激光与电化学复合加工带涂层深小孔的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了预留体引流辅助激光与电化学复合加工带涂层深小孔的装置及方法，涉及特种加工领域，包括电化学射流加工系统和激光精密加工系统；步骤一：在电解液的冲刷辅助下，通过皮秒激光低功率扫描加工涂层以及深小孔孔口轮廓，预留部分金属结构；步骤二：皮秒激光高功率加工与电化学复合高效射流加工深小孔工件基体；步骤三：在电解液的冲刷辅助下，皮秒激光低功率扫描去除预留体，完成深小孔的加工。本发明专利技术在于加工带涂层的深小孔时，在孔口处预留部分金属以改变电解液反射流的流动轨迹，避免了电解液流体对孔出口处的涂层产生冲击和腐蚀，进而避免了涂层与工件基体分层开裂与剥离。本发明专利技术可实现发动机的涡轮叶片异形气膜孔的高效高质量加工。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及特种加工，涉及到预留体引流辅助激光与电化学复合加工带涂层深小孔的装置及方法。

技术介绍

1、航空发动机是飞机的核心部件，它为飞机提供飞行动力。为了不断提高航空发动机的性能，航空发动机内燃烧温度不断被提高，这对航空发动机涡轮叶片提出了更高的耐高温的要求。为了获得良好的耐高温性能，涡轮叶片本身需要多种方式的隔热与冷却。采用气膜孔冷却方式的冷却效率高，而且满足了几何结构与孔表面完整性的需求。为了提供冷却效率，气膜孔的孔形被设计和优化为各种异形深小孔结构。为了进一步实现航空发动机涡轮叶片的高效冷却，涡轮叶片表面被涂覆涂层以隔绝热量。此外，涡轮叶片本身材料为耐热的高温合金材料。虽然，带涂层的涡轮叶片的异形深小孔结构实现了高效制冷，但带涂层的异形深小孔的高效高质量加工确是一个难题。一些专家提出采用飞秒激光进行加工可以保证加工质量，但加工效率较低。为了实现带涂层的涡轮叶片的异形深小孔结构的高效高质量加工，一些专家提出激光与电化学复合加工方法，主要依靠激光加工去除涂层，然后依靠激光与电化学的复合作用实现深小孔的高效高质量加工。但是采用激光与电化学复合加工涡轮本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.预留体引流辅助激光与电化学复合加工带涂层深小孔的方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的预留体引流辅助激光与电化学复合加工带涂层深小孔的方法，其特征在于，步骤一中电解液(11)的冲刷速度为10-20m/s，供液压力为0.1-0.5Mpa。

3.根据权利要求1所述的预留体引流辅助激光与电化学复合加工带涂层深小孔的方法，其特征在于，步骤一中预留体(12)低于涂层与金属结合处0.2-0.5mm；所述预留体(12)为倒锥形结构。

4.根据权利要求1所述的预留体引流辅助激光与电化学复合加工带涂层深小孔的方法，其特征在于，步骤二中电解液(11...

【技术特征摘要】

1.预留体引流辅助激光与电化学复合加工带涂层深小孔的方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的预留体引流辅助激光与电化学复合加工带涂层深小孔的方法，其特征在于，步骤一中电解液(11)的冲刷速度为10-20m/s，供液压力为0.1-0.5mpa。

3.根据权利要求1所述的预留体引流辅助激光与电化学复合加工带涂层深小孔的方法，其特征在于，步骤一中预留体(12)低于涂层与金属结合处0.2-0.5mm；所述预留体(12)为倒锥形结构。

4.根据权利要求1所述的预留体引流辅助激光与电化学复合加工带涂层深小孔的方法，其特征在于，步骤二中电解液(11)流动速度为5-10m/s，并保证稳定层流状态，以保证激光光束(8)能够稳定的全反射传导，电解液(11)供液压力为0.5mpa，温度1-5℃。

5.根据权利要求1所述的预留体引流辅助激光与电化学复合加工带涂层深小孔的方法，其特征在于，步骤二中电化学电源(10)电压为10-30v。

6.根据权利要求1所述的预留体引流辅助激光与电化学复合加工带涂层深小孔的方法，其特征在于，所述电解液(11)选用nano3溶液或者nacl溶液，浓度质量分数为5-10％。

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【专利技术属性】
技术研发人员：刘洋，汪惠敏，张朝阳，蔡杰，鲁金忠，罗开玉，徐坤，朱浩，卢海飞，张红梅，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：