Comparison of boiling bubble behavior during laser chemical machining under superatmospheric pressure
Comparison of boiling bubble behavior during laser chemical machining under superatmospheric pressure
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超大气压下激光化学加工过程中沸腾气泡行为的比较
DOI：
10.1016/j.procir.2020.09.075
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发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Vollertsen
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Simons;Shanta;Vollertsen
激光化学加工（LCM）是一种非常规的去除工艺，它是基于电解液和金属表面之间的非均相化学反应的热活化。当用LCM加工金属表面时，由于沸腾气泡的上升，会产生很大的去除质量波动。延迟电解液沸腾的方法是提高工艺压力。为详细研究不同加工压力和激光功率下钛3.7024激光化学加工去除过程中核沸腾现象的变化。这些实验用高速摄像机记录和分析。随着工艺压力的增加，由于电解液壁过热度与饱和温度之间的温差变小，沸腾气泡的直径减小。结果表明，随着加工压力的增大，沸腾气泡的尺寸减小，从而延长了激光化学加工的加工窗口。
Laser chemical machining (LCM), a non-conventional removal process, is based on the thermal activation of heterogeneous chemical reactions between an electrolyte and a metallic surface. When machining metallic surfaces with LCM, large fluctuations in removal quality can occur due to rising boiling bubbles. To delay electrolyte boiling the approach was to increase the process pressure.For detailed investigation of change in nucleate boiling phenomena during laser chemical machining removal experiments with varying process pressure and laser power on Titanium 3.7024 were performed. These experiments were recorded and analyzed by high-speed videography. With increasing process pressure, the diameter of the boiling bubbles decreases due to the lower temperature difference between wall superheat and saturation temperature of the electrolyte. It could be proven that with increasing process pressures the sizes of the boiling bubbles decrease, whereby the process window of the laser chemical machining could be extended.
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