Сравнительное исследование характеристик лазерно-ассистированной и традиционной обработки Waspaloy

Waspaloy — никелевый суперсплав, в основном используемый при изготовлении дисков и валов компрессоров. В данном исследовании проведён сравнительный анализ лазерно-ассистированной обработки (LAM) и традиционной обработки (CM) Waspaloy с целью оценки изменений поверхности и характеристик обработки при различных режимах процесса. Для изучения воздействия тепла лазерного луча под поверхностью заготовки был выполнен первоначальный скан без подачи глубины резания с использованием различных скоростей резания и подач при постоянных лазерных параметрах. Затем проанализировали зоны, подвергшиеся термическому воздействию (HAZ), после чего провели сам процесс обработки. Далее сравнивали силы резания, температуру обработки, шероховатость поверхности и изменения микротвердости между LAM и CM. Результаты показали, что при режиме лазерного сканирования максимальная температура в точке контакта лазера с заготовкой составляла 729 °C, тогда как в процессе LAM эта температура увеличивалась до 778 °C. Кроме того, наличие вторичной зоны термического влияния (secondary HAZ) приводило к более высоким силам резания в LAM (за одним исключением) по сравнению с CM. Максимальная сила резания при лазерно-ассистированной обработке составила 499 N, тогда как при CM — 460 N. В LAM температура стружки варьировала от 189 до 541 °C, а в CM — от 104 до 349 °C. Шероховатость поверхности улучшалась до 3,82 раза в процессе LAM по сравнению с CM. Кроме того, изменения микротвердости при LAM были более стабильными, чем при CM.