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       论文摘要：钛合金因其卓越的机械性能而广泛用于航空航天应用。这些材料难以加工，在传统加工过程中经常会遇到表面缺陷和刀具磨损等制造问题。激光辅助加工 （LAM） 已被提议作为改善这些问题的解决方案。然而，对于如何选择激光参数进行加工，目前还不清楚。本研究建立了激光辅助磨削（LAG）工艺的激光温度场模型。根据材料特性仔细选择激光参数，并进行后续的激光辅助刮削（LAS）实验。结果表明，更高的激光功率可以改善切削力的降低，但也减少了材料去除。本实验确定的最佳激光参数为 P = 3.6 W 和 S = 1000 mm/s。激光功率和扫描速度还通过影响工件表面的热流密度来影响芯片的形貌特性。当功率超过3.6 W或扫描速度低于200 mm/s时，芯片形态从锯齿形转变为折叠形。在低于 4.8 W 的激光功率下，激光器主要加热和软化芯片，从而最大限度地减少烧蚀或改性，并且材料去除模式保持延展性。在激光辅助砂带磨削过程中，由于力和热的耦合，磨削区温度降低。

       论文创新点及主要图表

       1. 提出了一种利用皮秒脉冲激光辅助加工钛合金的方法，通过激光的热软化效应来提高钛合金的可加工性;

       2. 研究了激光参数对芯片形貌的影响，分析了材料去除率、切割力和扫描区域的元素分布，揭示了脉冲激光辅助加工钛合金的材料去除行为和临界芯片过渡参数;

       3. 本工作为钛合金的高效加工和高效加工和激光参数的选择提供了指导。

图1 多脉冲激光在不同激光功率下的温度场分布模拟结果

图2 初始压力分别为5N,10N,15N时，通过改变激光功率，每一组材料去除程度的变化趋势

图3 切屑形成机构示意图；a锯齿形切屑，b折叠形切屑

       论文基本信息

       Xiao, G., Ni, Y., Liu, Z. et al. Research on material removal of Ti-6Al-4V by laser-belt machining. Int J Adv Manuf Technol (2024). https://doi.org/10.1007/s00170-024-13056-2.

       倪源河：重庆大学机械与运载工程学院在读硕士，从事钛合金低损伤加工技术研究。发表论文1篇，申请发明专利1项；参与国家自然科学基金联合基金项目、重庆市自然科学基金项目以及中国重庆市研究生科研与创新基金共3项。

       论文链接：https://link.springer.com/article/10.1007/s00170-024-13056-2#Abs1