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脉冲激光作用下45#钢表面微凸起形貌演变规律的研究
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上传时间: 2021-02-07
详细说明：以45#钢为研究对象，采用波长1064 nm 的脉冲激光在45#钢表面进行微凸起造型，利用扫描电子显微镜和三维形貌仪表征形貌。试验得到球冠状、墨西哥帽状和M 状形貌三种典型微凸起形貌。结合温度场以及气化反冲压力数值估算，系统研究了激光脉宽和峰值功率密度对微凸起形貌的影响规律，提出了一种火山口形貌形成的新机理。结果表明：微凸起形貌是激光与材料作用过程中热、力耦合作用的结果。中心凸起形貌由熔池内对流形成，峰值功率密度低，脉宽短，形成球冠状形貌。峰值功率密度越高、脉宽越大，所得中心凸台越高越细，演变为墨西哥帽状。当熔池中心温度超过材料沸点，材料气化形成的反冲压力，在熔池中心凸起顶端反压出凹陷，形成M 状形貌。该结论有助于控制脉冲激光毛化制造微凸起的微观形貌。
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