摘要
温度梯度导致的Marangoni效应,常常会使得平滑后的熔池表面发生过流,降低连续激光抛光金属表面的效果。为减轻激光抛光过程中的Marangoni效应,对304不锈钢基板进行加热以降低熔池温度梯度,基板的温度分别为25℃、100℃、200℃和300℃。利用激光共聚焦显微镜和扫描电子显微镜对连续激光抛光后试样的表面粗糙度、熔池截面和表面微观形貌特征进行了测试和分析。结果表明,与室温抛光相比,基板温度的升高,可以获得更为平整的抛光表面。随着基板温度的升高,熔池的宽度和深度增加,且深宽比变大。当基板温度为100℃时,激光抛光基本消除了初始表面的加工痕迹,表面粗糙度从Sa=1.08μm降低到0.26μm,降低了75.9%。随着基板温度的升高,抛光后表面的碳化物析出明显增加,台阶结构也增强。
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单位华中科技大学; 材料成形与模具技术国家重点实验室