[发明专利]一种热障涂层叶片高效激光加工实时反馈方法及其装置

权利要求书

1.一种热障涂层叶片高效激光加工实时反馈方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤一，对热障涂层叶片样本进行预处理；

步骤二，对预处理后的所述热障涂层叶片进行加工，在控制加工速率的同时，测量加工所述热障涂层叶片不同层时的光信号光谱；

步骤三，收集热障涂层叶片激光加工过程中的光信号，并依据步骤二光谱数据和标准物质特征光谱信号数据库进行滤波，得到特征光谱信号，实时测量所述特征光谱信号功率；

步骤四，比对所述特征光谱信号与加工热障涂层叶片时不同层所对应的特征光谱信号的信号特征，以比对结果作为反馈控制信号，判断所述反馈控制信号的属性，根据所述属性实时反馈激光加工参数并切换和调控加工参数。

2.根据权利要求1所述的一种热障涂层叶片高效激光加工实时反馈方法，其特征在于，步骤一具体为：对热障涂层叶片样本进行水洗和超声清洗。

3.根据权利要求1所述的一种热障涂层叶片高效激光加工实时反馈方法，其特征在于，步骤二中测量不同层的光信号光谱采用高扫描速度的光谱仪进行测量。

4.根据权利要求1所述的一种热障涂层叶片高效激光加工实时反馈方法，其特征在于，步骤三中的收集热障涂层叶片激光加工过程中的光信号的方法包括：采用光纤耦合器件或者聚焦透镜在侧向收集光信号，或者采用与加工光路同轴的反射光路收集光信号。

5.根据权利要求1所述的一种热障涂层叶片高效激光加工实时反馈方法，其特征在于，步骤三中采用多通道固定滤波器件或可调谐多通道滤波器或可编程光处理器进行特征光谱信号滤波处理，并采用分立式高速响应光电探测器或者光电探测器阵列快速探测特征光谱信号功率。

6.根据权利要求1所述的一种热障涂层叶片高效激光加工实时反馈方法，其特征在于，步骤四中所述的信号特征比对的内容包括比对信号功率数值、功率变化特征、功率稳定性和同时测得多个信号间的功率比例。

7.根据权利要求1所述的一种热障涂层叶片高效激光加工实时反馈方法，其特征在于，步骤四中所述的激光加工参数包括激光功率，调整范围为1-5000W，激光脉冲宽度，调整范围为纳秒到飞秒，重复频率，调整范围为0.01-100kHz、，激光光斑直径，调整范围为1-1000μm，加工环境，范围包括空气、真空、水环境和射流环境。

8.一种热障涂层叶片高效激光加工实时反馈装置，其特征在于，包括高速光谱测量仪、光信号收集装置、滤波装置、光电探测器、数据采集与系统控制装置和激光加工系统；

所述高速光谱测量仪与所述数据采集与系统控制装置相连，所述光信号收集装置、所述滤波装置和所述光电探测器依次与所述数据采集与系统控制装置相连，所述数据采集与系统控制装置和所述激光加工系统相连。