LY12-CZ铝合金材料激光辐照损伤分析

高能激光武器作为未来飞行器面临的新型毁伤源，研究典型航空材料在激光辐照下的损伤特性，为飞行器激光毁伤评估和抗激光设计提供基础。本文基于典型金属材料激光辐照理论和激光辐照试验，分析了LY12-CZ铝合金激光辐照损伤过程，并系统性研究了激光光斑大小、激光功率密度以及靶板厚度对激光辐照损伤的影响。研究结果表明，靶板在激光辐照下，刚开始处于加热、熔化阶段，表面逐渐出现鼓包现象，形成类似于水滴状的变形；随着温度上升，在重力作用影响下，在鼓包上端处开始形成击穿小孔，形成冒烟、飞溅等现象，之后小孔沿鼓包的上边缘迅速扩大，形成肉眼可见的穿孔。激光光斑越大，靶板的穿透时间越短，且靶板穿透时间与激光功率密度负相关，但与靶板厚度的平方正相关。