304不銹鋼激光表面微造型與其摩擦磨損性能研究.pdf

1、在滑動摩擦中，對接觸表面進行特殊的微造型處理可以有效減小摩擦損失。激光表面微造型是加工微坑形貌一種高效和可控的方法。由于激光束脈沖的強度高，微坑附近的表面區(qū)域也經(jīng)歷了熔化和快速重新凝固的過程。各國學者很少有人關(guān)注微坑周圍凸起對摩擦性能和磨損行為的影響，相關(guān)研究文獻也甚少。因此，研究不同參數(shù)對微造型形貌和尺寸的影響以及凸起在摩擦性能中的作用至關(guān)重要。
　　本文介紹了激光表面微造型技術(shù)的研究現(xiàn)狀，分析了加工過程中所涉及的物理現(xiàn)象及其對

2、微造型形貌的影響，建立了脈沖激光燒蝕微坑的數(shù)值仿真模型，并進行了試驗驗證，討論了不同激光參數(shù)對微造型形貌和尺寸的影響，研究了微造型及其凸起的摩擦磨損性能，具體內(nèi)容如下：
　　首先，詳述了激光表面微造型的物理原理，分析了反沖壓力、表面張力和輔助氣體對熔融金屬的流體動力學作用。以304不銹鋼板為研究對象，綜合考慮上述影響因素，建立了激光燒蝕微坑的數(shù)值仿真模型，分析了不同能量和脈沖個數(shù)對微坑形貌和尺寸的影響。
　　進行了激光表面微

3、造型的試驗。采用控制變量法，研究了脈沖能量、脈沖個數(shù)和脈沖頻率對微造型形貌的影響，脈沖能量、脈沖個數(shù)和強氣壓對微造型尺寸的影響，結(jié)合加工過程中出現(xiàn)的反沖壓力在能量平衡中的作用以及表面張力在 Marangoni流動中的作用，闡述了出現(xiàn)形貌和尺寸變化的原因，據(jù)此進行激光表面微造型的加工優(yōu)化。
　　進行了激光表面微造型的摩擦磨損試驗。對比分析了不同工況下的普通試樣、微造型試樣和去除凸起的微造型試樣的摩擦性能，發(fā)現(xiàn)未去除凸起的微造型試樣有