研究目的
通过对TBC涂层材料激光钻孔的基础科学研究，实现无分层缺陷的0.75毫米直径毫秒激光钻孔。
研究成果
研究得出结论：通过在套料钻孔工艺前，从孔的前缘去除一小段热障涂层（TBC），可实现带TBC涂层材料无分层激光钻孔。对于所测试的材料，去除280微米长度的TBC有助于完全避免TBC分层。
研究不足
该研究承认，作为一种热加工过程，毫秒激光钻孔会使材料温度升高至熔点以上，因此无论是通过参数优化还是采用多级钻孔工艺，都无法解决热应力导致的TBC分层问题。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用毫秒脉冲QCW光纤激光器在热障涂层镍基高温合金上钻削斜孔。实验方法包括传统冲击钻孔和套料钻孔工艺，以及一种名为"激光钻孔后激光去除热障涂层"的新方法。
2：样品选择与数据来源：
测试样品为2毫米厚的航空航天级镍合金(C263)，表面涂覆250微米厚的氧化钇稳定氧化锆(7-8 YSZ)基热障涂层和100微米厚的MCrAlY基粘结层。
3：实验设备与材料清单：
使用波长1070纳米的多模镱脉冲光纤激光器(YLS-2000/20000-QCW-WC)。采用基恩士显微镜检测和测量分层及重铸层，同时使用热像仪和高速摄像机。
4：实验流程与操作步骤：
所有孔均以30°倾角在涂覆热障涂层的C263镍基高温合金试样上钻削。套料钻孔直径保持0.75毫米恒定，喷嘴与工件间距保持10毫米恒定，输入气体压力保持6.5巴恒定。
5：75毫米恒定，喷嘴与工件间距保持10毫米恒定，输入气体压力保持5巴恒定。 数据分析方法：
5. 数据分析方法：将钻孔样品切片、抛光和蚀刻，以检查中截面的涂层分层和重铸层。使用基恩士显微镜检测和测量分层及重铸层。
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获取完整内容-
YLS-2000/20000-QCW-WC
Used for drilling angular holes in TBC coated nickel superalloys.
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Keyence microscope
Used to examine and measure the delamination and recast layer.
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FLIR thermal camera
Used to establish the fundamental changes that occur during laser drilling of a TBC coated nickel superalloy.
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High-speed camera
Used to establish the fundamental changes that occur during laser drilling of a TBC coated nickel superalloy.
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