连续激光抛光钛合金表面的磨损性能研究OA北大核心

目的系统探索连续激光参数对Ti6Al4V抛光表面摩擦磨损性能及抛光精度的影响规律。通过精细调控激光参数,揭示钛合金表面精密抛光与磨损性能提升的关键技术和深层物理机制,满足航空航天、医疗器械等高端应用领域对高性能材料的严格要求。方法采用连续激光抛光技术对Ti6Al4V钛合金表面进行激光处理。通过改变实验条件(包括离焦距离、激光功率和扫描速度),系统研究激光参数对钛合金表面形貌、表面粗糙度及摩擦因数的影响规律。结果经连续激光抛光处理后,Ti6Al4V钛合金的表面粗糙度由原始状态显著降至0.412μm,降幅约为87%,而摩擦因数降低了约16%。通过理论分析进一步揭示了热毛细效应调控和晶粒细化机制在材料表面处理中的关键作用,指出这2种机制分别对提高材料抛光效果和降低摩擦因数起到了决定性作用。结论通过优化连续激光参数(功率P=30 W,扫描速度v=1000 mm/s,离焦距离z=2 mm,光斑直径d=0.035 mm),采用连续激光抛光技术不仅能显著降低钛合金表面的粗糙度,同时也有效提升了其摩擦磨损性能,为Ti6Al4V钛合金在航空航天、医疗器械等精密机械领域的应用,提供了一种新的表面处理策略。