第十四届全国表面工程大会

激光作用后的表面状态/性能与激光与材料的相互作用机理同样重要。通过自主设计的实验，探讨激光不同作用模式对2024铝合金表面组织和力学性能演变机制的影响。在激光诱导的热效应作用下，发生了“汽化-等离子羽流-反冲效应-凝固”的过程。晶粒呈纵向生长，平均尺寸为13.49 μm，小于基体的晶粒尺寸，同时在热氧化作用下，表面形成了新的氧化物。然而，激光诱导的力效应并没有导致成分的改变，但导致晶粒的平均尺寸降低至6.21 μm。值得注意的是，热效应产生了应力集中，残余应力增加64.7%，引起了硬度的反弹现象。与此同时，表面成分和微观组织的变化导致摩擦系数先减小后增大。不同的是力效应引起的晶粒细化和残余应力，使硬度不断提高，摩擦系数不断降低。了解激光作用模式对表面状态/性能的影响机理，可为工业领域激光加工技术的发展提供理论指导。