Study on damage characteristics and ablation mechanism in fiber laser trepan drilling of 2.5D Cf/SiC composites

材料科学 复合材料 纤维 扫描电子显微镜 复合数 激光烧蚀 烧蚀 激光器 激光打孔 钻探 光学 物理 工程类 航空航天工程 冶金
作者
Chang Liu,Xianze Zhang,Lei Gao,Xiaogeng Jiang,Xiaodong Wang,Tao Yang
出处
期刊:The International Journal of Advanced Manufacturing Technology [Springer Science+Business Media]
卷期号:117 (11-12): 3647-3660 被引量:12
标识
DOI:10.1007/s00170-021-07896-5
摘要

As a new ceramics matrix composite, 2.5D Cf/SiC composite has been a key material in high-temperature parts of aerospace field. However, the commonly used fiber laser drilling process tends to cause ablation damage to composite structures, which subsequently affects their fatigue lives and in-service performance. Understanding the ablation damage mechanism is crucial in controlling the fiber laser drilling process for achieving desired micro-hole quality. This paper studies the damage characteristics and correspondingly reveals the ablation mechanism in fiber laser trepan drilling of 2.5D Cf/SiC composites. It is found that there are obvious cone angles in the exit of the micro-hole at low laser scanning speed. Aiming at the special needle-punched structures of the 2.5D Cf/SiC composites, the ablation damage of the transverse fiber (0°, and 90° fiber) and needle-punched fiber bundles is analyzed by ways of scanning electron microscope (SEM) and energy dispersion spectrum (EDS) elemental analysis. Specifically, the transverse fiber is prone to needle-like, tapered, transverse fracture, longitudinal crack, and bending damage, and the needle-punched fiber bundles easily appear to interfacial debonding and extrusion fracture during the fiber laser drilling. More importantly, the results show that the layered accumulation, adherent morphology, thin shell, and bubble-like morphology are found to be four main mechanisms of recasting layers. The research provides a theoretical basis for achieving the high-quality micro-hole machining of 2.5D Cf/SiC composites with the fiber laser drilling.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
爱听歌的背包关注了科研通微信公众号
1秒前
1秒前
yangyangyang完成签到,获得积分0
1秒前
舒适路人发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
舒适路人发布了新的文献求助10
2秒前
舒适路人发布了新的文献求助10
2秒前
早睡早起发布了新的文献求助10
2秒前
舒适路人发布了新的文献求助80
2秒前
舒适路人发布了新的文献求助10
2秒前
舒适路人发布了新的文献求助10
2秒前
舒适路人发布了新的文献求助10
3秒前
舒适路人发布了新的文献求助10
3秒前
舒适路人发布了新的文献求助10
3秒前
舒适路人发布了新的文献求助10
3秒前
搜集达人应助mengzhao采纳,获得10
3秒前
舒适路人发布了新的文献求助10
3秒前
舒适路人发布了新的文献求助10
3秒前
舒适路人发布了新的文献求助10
3秒前
舒适路人发布了新的文献求助10
3秒前
zhao发布了新的文献求助10
3秒前
舒适路人发布了新的文献求助10
3秒前
舒适路人发布了新的文献求助10
3秒前
舒适路人发布了新的文献求助10
3秒前
舒适路人发布了新的文献求助10
3秒前
舒适路人发布了新的文献求助10
3秒前
舒适路人发布了新的文献求助10
3秒前
舒适路人发布了新的文献求助10
3秒前
舒适路人发布了新的文献求助10
3秒前
科研通AI2S应助娜娜果采纳,获得10
3秒前
舒适路人发布了新的文献求助10
3秒前
舒适路人发布了新的文献求助10
3秒前
舒适路人发布了新的文献求助10
3秒前
舒适路人发布了新的文献求助10
3秒前
舒适路人发布了新的文献求助10
3秒前
舒适路人发布了新的文献求助10
3秒前
舒适路人发布了新的文献求助10
3秒前
舒适路人发布了新的文献求助10
3秒前
舒适路人发布了新的文献求助10
4秒前
高分求助中
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2500
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 450
A Field Guide to the Amphibians and Reptiles of Madagascar - Frank Glaw and Miguel Vences - 3rd Edition 400
Brain and Heart The Triumphs and Struggles of a Pediatric Neurosurgeon 400
Cybersecurity Blueprint – Transitioning to Tech 400
Mixing the elements of mass customisation 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3786235
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3331908
关于积分的说明 10252787
捐赠科研通 3047188
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1672476
邀请新用户注册赠送积分活动 801290
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 760141