一种能消除钛合金板料在激光成形中的边缘效应和氧化的方法

摘要

本发明属于板料激光加工成形技术领域，是一种能消除钛合金板料在激光成形中的边缘效应和氧化的方法，使用钛合金板料成形装置夹持待加工的钛合金板料，开启成形装置中的惰性气体对钛合金板料进行惰性气体保护，再使用激光扫描采用矩形变向扫描路径对钛合金板料的折弯处进行扫描加工，通过扫描路径控制温度场朝设定的方向发展，借助成形夹具限制边缘效应，达到控制成形精度的要求，最后在惰性气体的保护下冷却至200℃以下，关闭惰性气体后冷却至常温即可；本发明结构简单，操作方便，成本低，使用板料夹持装置夹持钛合金板料，为板料弯曲提供足够刚度，同时可以提供加工定位基准，能够消除激光成形的边缘效应，防止材料氧化，产品的成形尺寸精度高。

主权项

一种能消除钛合金板料在激光成形中的边缘效应和氧化的方法，其特征在于包括以下步骤：（1）制作钛合金板料成形装置：该装置包括激光系统和板料夹持装置，激光系统具有激光头，激光头发射激光束，激光头上设有一根惰性气体保护气喷嘴导管，保护气喷嘴导管底部开有密集通气孔，以便加工成形时对整个板料进行气体保护，保护气喷嘴导管的前端设有激光器，板料夹持装置包括上、下夹板，上、下夹板的两端通过螺栓固定连接，上夹板的宽度比下夹板的宽度小，上、下夹板上均设有导气管，上夹板的两侧开有密集通气孔，下夹板的上表面沿钛合金板料折弯处开有两排密集通气孔，所述上、下夹板导气管通入惰性气体到各通气孔中对钛合金板料进行保护，从而保证钛合金板料不被氧化；（2）夹持钛合金板料：将待加工的钛合金板料置于上、下夹板之间进行夹持；（3）惰性气体保护：开启保护气喷嘴导管和导气管，使钛合金板料处于惰性气体保护中；（4）激光扫描：采用激光功率为500‑1100W，激光扫描速度为1‑3m/min，扫描间距为78.5‑78.7mm的工艺参数，激光束沿夹具边缘采用矩形变向扫描路径对钛合金板料的折弯处进行扫描加工，先沿顺时针方向扫描15‑25次，再沿逆时针方向扫描相同的次数；（5）冷却成形：激光扫描完成后，在惰性气体保护下冷却至200℃以下，关闭惰性气体，冷却至室温。