杨 薇

（海军装备部，陕西西安 710021）

镍基高温合金是一种沉淀强化型镍基铸造合金，具有强度高、热稳定性好等优势，广泛应用于航空航天领域的热端部件制造[1]。镍基单晶材料因内部没有晶界等缺陷，强度更高、抗蠕变性能更好，广泛用于涡轮叶片组件中，而涡轮叶片在使用过程中往往存在大量的冷却气膜孔。气膜孔的作用是在运行过程中，使冷却气体通过而在叶片表面形成一层气膜，从而达到隔绝高温、降低温度的目的[2-4]。为了保障涡轮叶片的寿命与强度，单晶材料气膜孔往往要求无重熔层、微裂纹及热影响区[5]。

目前，气膜孔的加工方法主要有电火花加工、电液束加工、激光加工及复合加工[6-9]。其中，电火花加工是通过极间放电去除材料的方式，使材料局部出现熔融后得以去除，存在明显的重熔层；电液束加工是依靠阳极腐蚀的原理进行材料去除，存在的加工问题主要是加工精度和稳定性较低，且污染严重。这两种方法存在的明显问题是无法加工不导电的陶瓷涂层，难以满足航空领域未来发展需求。在激光加工中，普通的长脉冲激光加工产生的热影响区较大，对材料的烧蚀严重，且容易形成重熔层，无法满足单晶材料的质量要求。飞秒激光是一种脉宽极窄、峰值能量极高的超快激光，与材料作用时可以在极短的时间内将激光能量注入到需要加工的区域，材料的温度瞬时升高，直接转化为等离子态喷发出去以实现材料去除，理论上可达到“冷加工”的效果[10-11]。……