中国激光, 2012, 39 (5): 0503004, 网络出版: 2012-04-13   

工艺参数对激光冲击微造型效果的影响

Process Parameters Analysis on Surface Texturing under Laser Shock Peening
作者单位
江苏大学机械工程学院, 江苏 镇江 212013
摘要
激光表面织构(LST)是一种广泛应用的表面微造型方法,然而其主要缺点是消融过程会导致材料熔化、断裂以及改变表面微观组织。基于激光冲击强化(LSP)技术在Al7075表面开展微凹坑造型研究,其特点是既能克服激光表面织构的缺点,又能继承激光冲击强化的优点。使用AxioCSM700真彩色共聚焦扫描显微镜和Vecco WYKO表面形貌仪观察微凹坑的几何形貌,用HXD-1000TMSC/LCD MH-VK双压头显微硬度计测量微凹坑的内部以及周围表面的硬度。实验结果表明,微凹坑的直径和深度随激光的脉冲能量、冲击次数、离焦量、约束层K9玻璃厚度的变化呈现一定的变化规律;微凹坑的影响区域,沿着凹坑径向方向硬度逐渐增加,中心位置硬度最大,这有利于提高材料的抗磨损能力。
Abstract
Laser surface texturing (LST) is widely used in surface micro-forming, but its main problem is that the ablation process causes melting, cracking and changing of the surface microstructure. By using laser shock processing (LSP) micro dents are fabricated on Al7075 surface, which not only overcomes the weakness of LST, but also inherits the advantage of LSP. Choosing AxioCSM700 true color confocal scanning microscopy and Vecco WYKO surface morphology, the geometry morphology of micro dents are observed. With HXD-1000TMSC/LCD MH-VK double press heads, the interior and surface micro-hardness of micro dents are measured. Experimental results show that the diameter and the depth of micro dents change with laser pulse energy, the times of laser shock, focal length and thickness of confined layer K9 glass. The hardness of micro dent increases gradually along radial direction and the biggest hardness occurs in the center, which effectively improves the wear resistance of material.

黄志辉, 刘会霞, 沈宗宝, 李品, 胡杨, 刘辉, 杜道忠, 王霄. 工艺参数对激光冲击微造型效果的影响[J]. 中国激光, 2012, 39(5): 0503004. Huang Zhihui, Liu Huixia, Shen Zongbao, Li Pin, Hu Yang, Liu Hui, Du Daozhong, Wang Xiao. Process Parameters Analysis on Surface Texturing under Laser Shock Peening[J]. Chinese Journal of Lasers, 2012, 39(5): 0503004.

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