Analytical study of the thermal effect of Gaussian pulsed laser ablation on titanium alloys

doi:10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2025.02.015

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Analytical study of the thermal effect of Gaussian pulsed laser ablation on titanium alloys

更新时间：2025-09-01

- Analytical study of the thermal effect of Gaussian pulsed laser ablation on titanium alloys
- Vol. 51, Issue 2, Pages: 189-195(2025)
- 作者机构：
  
  1. 1:西安建筑科技大学理学院
  2. 2:西安建筑科技大学应用物理研究所
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2025.02.015
  CLC： TN249;TG146.23
- Published：2025
- 稿件说明：
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Analytical study of the thermal effect of Gaussian pulsed laser ablation on titanium alloys[J]. 2025, 51(2): 189-195.
DOI：

Analytical study of the thermal effect of Gaussian pulsed laser ablation on titanium alloys[J]. 2025, 51(2): 189-195. DOI： 10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2025.02.015.

摘要

利用多物理场耦合分析软件对激光作用于金属材料TC4材料时的热效应进行数值模拟计算，从热传导理论出发，构建了高斯分布脉冲激光单点作用TC4材料的二维轴对称瞬态物理模型，建立了钛合金表面激光加工温度场分布理论模型。通过论述激光烧蚀金属表面主要发生的激光加工机理和物理现象，建立了激光烧蚀金属材料表面的理论模型以及求解材料温度场分布的热传导方程，并通过有限元仿真进行研究，得到了光斑半径、激光功率、激光脉宽对于钛合金表面热效应的影响结果，结果表明在光斑半径为0.3mm

激光功率为1500W

脉宽为5000ns时取得的加工效果更佳。此研究为下一步有限元模拟和实验研究钛合金表面激光加工提供了理论依据。

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