激光冲击强化技术在微造型中的应用：影响因素与效果分析

"工艺参数对激光冲击微造型效果的影响" 本文深入探讨了激光技术在激光冲击微造型（Laser Shock Micro-molding, LSM）中的应用，特别关注了激光冲击强化（Laser Shock Peening, LSP）技术如何在Al7075材料表面形成微凹坑，并分析了这一过程中的工艺参数对微造型效果的影响。激光表面织构（LST）虽然广泛用于表面改性，但存在材料熔化、断裂及微观结构改变的问题。LSP技术则能有效避免这些问题，同时增强材料的表面性能。 实验中，研究人员利用AxioCSM700真彩色共聚焦扫描显微镜和Vecco WYKO表面形貌仪来观察微凹坑的几何特性，同时通过HXD-1000TMSC/LCD MH-VK双压头显微硬度计测量了微凹坑及其周围表面的硬度。实验结果揭示了微凹坑的直径和深度与激光脉冲能量、冲击次数、离焦量以及约束层K9玻璃厚度之间的关系。这些参数的变化遵循一定的规律，对微凹坑的形状和深度有显著影响。 具体来说，随着激光脉冲能量的增加，微凹坑的直径和深度通常会增大。而增加冲击次数可以进一步深化凹坑，提高其形状的稳定性。离焦量的调整影响激光能量在材料表面的分布，从而影响微凹坑的形态。此外，较厚的约束层K9玻璃可以更好地保护基材，减少热影响。 在硬度方面，研究发现微凹坑影响区内的硬度沿径向方向逐渐增加，且中心位置硬度最高。这种硬度梯度对于提升材料的抗磨损性能至关重要，因为它可以在材料表面形成一个硬化的保护层。因此，通过对工艺参数的精细控制，可以优化微凹坑的几何特性和力学性能，从而实现对材料表面的高效微造型。 关键词：激光技术；激光冲击强化；表面微造型；微凹坑；硬度 这篇研究对于理解激光冲击微造型的机理，优化工艺参数，以及在实际工程应用中提升材料表面性能具有重要意义。通过调整激光参数，可以实现对不同材料表面改性的定制化，以适应各种工程需求，如耐磨、耐腐蚀或提高疲劳寿命等。