摘要

本文将光纤脉冲激光器的激光功率、重复频率、离焦量和扫描速度作为影响因素,AISI304不锈钢的表面粗糙度作为评价指标,设计了激光抛光的正交试验,通过极差分析得到的最佳工艺参数组合,可快速将表面粗糙度降低约67%。使用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、电化学工作站等分析技术研究了激光抛光前后表面性能变化及机理。结果表明:激光抛光后,试样表面硬度降低了约15%,自腐蚀电流密度提高了10.978μA/cm~2。抛光层内C、Cr元素含量分别降低了约2.4%和3.2%,平均晶粒尺寸减小了约0.37μm,抛光表面的残余应力约为139.6MPa。分析得出,随着C元素含量的减少,试样表面浅层金属发生软化,从而导致表面显微硬度有所降低;Cr元素含量的减少,弱化了不锈钢的钝化能力,同时晶粒细化与残余拉应力的存在为腐蚀性Cl-提供了快速扩散路径,使得试样自腐蚀电流密度明显提高。