干气密封端面型槽可控激光制备的参数模型及实验验证

• 作者: 王衍 孔康杰 何一鸣 王英尧 刘永振 赵全忠
• 来源期刊: 湖南大学学报（自然科学版）
• 关键词: 干气密封 激光加工 槽深 粗糙度 高效制备 加工工艺
• 年，卷（期）: 2024,（10）
• 所属期刊栏目: 机械工程
• 页码范围: 146-154
• 页数: 9页
• 语种: 中文
• DOI: 10.16339/j.cnki.hdxbzkb.2023181

摘要

针对干气密封微米级开槽深度和粗糙度控制难的问题，提出相应评价方法，建立加工深度和粗糙度模型，并通过数值模拟系统地研究了激光填充间距S、光斑直径ds与开槽深度ha、粗糙度Ras之间的关系.结果表明：开槽深度和粗糙度均随填充间距的增大而减小，当填充间距S<7μm时填充间距对槽深和粗糙度的影响十分显著；光斑直径对开槽深度的影响基本可以忽略，粗糙度随光斑直径的增大呈先缓慢增大后迅速升高的趋势，临界值也位于ds=7μm左右.实验结果对数值计算中槽深的分析结果支持度较好，与粗糙度的分析结果略有出入.进一步采用TOPSIS综合评价方法优选出最佳工艺参数范围：考虑加工效率时，最佳参数区间为8μm≤S≤15μm,9μm≤ds≤15μm；不考虑加工效率时，最佳参数区间为5μm≤S≤10μm,5μm≤ds≤15μm.研究结果对进一步提高干气密封微米级槽深的加工效率、精密度有一定指导意义.