Влияние режимов лазерной обработки на параметры микрорельефа титанового сплава
Введение
Лазерные технологии, благодаря своей точности, скорости и мощности, широко используются в различных областях промышленности, в частности для резки, гравировки, сварки и т.д. Лазерные технологии позволяют ускорять и улучшать производственные процессы, повышать качество продукции и уменьшать затраты на обработку материалов [1,2].
Одной из областей применения лазера, считается текстурирование поверхности материала, то есть изменение микроструктуры поверхности с помощью лазерного луча. В результате этого процесса на поверхности материала создается микрорельеф, позволяющий изменить его физические и химические свойства.
При лазерной обработке на поверхности металлов в зависимости от режимов можно создавать столбчатую-волнообразную структуру [3], что способствует повышению прочности клеевого соединения, обработанного таким образом материала с другими материалами, за счет увеличения площади контакта клея с подложкой, затекания клея в микрорельеф поверхности и изменения химич
Содержание не найдено
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Новиков, И. А. Мировой опыт в исследовании и применении технологического процесса лазерной ударной обработки металлов (обзор) / И. А. Новиков, Ю. А. Ножницкий, С. А. Шибаев // Авиационные двигатели. – 2022. – № 2(15). – С. 59-82. – DOI 10.54349/26586061_2022_1_59. – EDN ZVZZHF.
2. Кузнецов, М. Обзор лазерных технологических головок для реализации промышленных лазерных технологий обработки металлических материалов / М. Кузнецов, Е. Земляков, К. Бабкин // Фотоника. – 2016. – № 6(60). – С. 14-35. – DOI 10.22184/1993-7296.2016.60.6.14.33. – EDN XEUECL.
3. Molitor P., Young T. Investigations into the use of excimer laser irradiation as a titanium alloy surface treatment in a metal to composite adhesive bond //Int. J. Adhes. Adhes. 2004. V. 24. P. 127–134.
4. Гирн А.В. Влияние лазерной обработки поверхности титановых образцов на адгезионую прочность клеевых соединений / А. В. Гирн, М. С. Руденко, В. Б. Тайгин [и др.] // Космические аппараты и технологии. – 2022. – Т. 6, № 2(40). – С. 90-101. – DOI 10.26732/j.st.2022.2.03. – EDN MROAKI.
5. Руденко М.С. Лазерная обработка титановых сплавов для увеличения прочности клеевого соединения с углепластиком / М. С. Руденко, А. В. Гирн, А. Е. Михеев, В. Б. Тайгин // Сибирский аэрокосмический журнал. – 2023. – Т. 24, № 1. – С. 188-194. – DOI 10.31772/2712-8970-2023-24-1-188-194. – EDN JVGENQ.
Схема перемещения лазерного луча представляет собой двунаправленную штриховку по одной оси, шаг между линиями состовляет 66 мкм. Площадь обработки составляла 5×10 мм2.
Для качественного анализа микроструктуры и микрорельефа обработанных лазером поверхностей использовали оптический металлографический микроскоп (Neophot-32, Carl Zeiss, Германия).
Результаты
На рисунке 1 представлена микроструктура поверхности титанового сплава в зависимости от режимов обработки. В процессе обработки, лазерное излучение, достигая поверхности материала, локально расплавляет его, плазменный факел создает высокое внутренние давление, выталкивающее расплавленный металлический материал от центра лазерного луча, к периферии, где он затвердевает в течении короткого времени. В результате этих процессов на поверхности формируются канавки, динамика образования которых представлена на рис.1. При увеличении количества проходов по одному месту, лазер углубляет канавку, но при до