相对于传统的打孔方式,激光打孔以其独特的优势在工业应用中得到了广泛的应用。由于激光打孔具有广阔的应用前景与较高的研究价值,所以很多学者对其投入了很多的研究。本文中采取的方法是控制变量法,以GH4133高温合金为研究对象,系统地进行了激光环切打孔技术理论分析和实验研究。本文首先是简单介绍了激光打孔技术、GH4133材料、激光打孔的优势、激光打孔方式、国内外的研究现状与未来的发展趋势,然后对激光束的特点、激光打孔的加工过程、激光与材料的相互作用规律、光致等离子体的产生及其对激光打孔的影响、激光环切打孔的原理这几个方面对激光打孔机理进行详细的阐述。之后,在传热学基本知识的基础上,利用ANSYS有限元分析软件建立了激光环切打孔温度场模型,用以模拟高温合金激光环切打孔的实验过程。采用APDL编程语言定义了激光环切打孔的参数,并不断改变脉冲的数量,最终得到了小孔的形状轮廓图和它周围的温度场分布图。利用ANSYS软件自带的求解器进行求解,改变脉冲的个数,测量微孔的深度,改变脉冲的能量,测量微孔的上孔径。模拟结果显示:当脉冲数量增多时,孔的深度也有所增加;当脉冲能量增加时,孔的上孔径也变大。最终,模拟的结果和实验的结果趋于一致。最后,在DMG数控精密激光加工中心上进行了激光环切打孔的实验研究,所用的材料是高温合金GH4133。分别研究了脉冲能量、离焦量、脉冲宽度、环切圈数、辅助气体压力、环切速度等因素对激光环切打孔质量的影响,主要考虑对微孔上下孔径、锥度等的影响。