激光清洗对不同基体材料损伤行为研究

为了深入研究激光清洗对基体材料性能的影响效果,采用碳钢和不锈钢作为研究对象进行激光清洗试验。通过白光干涉仪测量清洗厚度和表面粗糙度,采用金相显微镜观察基体截面微观组织结构,利用扫描电子显微镜(Scanning electron microscope,SEM)和X射线能谱(Energy dispersive X-ray spectroscopy,EDS)检测清洗后表面形貌及元素含量,采用显微维氏硬度计测定试样截面硬度。结果表明,当激光功率为180 W,脉冲宽度240 ns,重复频率500 kHz时,经过3次往复清洗后,碳钢、不锈钢表面污染层被完全去除,并对基体表面具有部分清洗作用;45钢、304和316L不锈钢的清洗厚度分别为20μm、11μm和10μm;激光清洗后表面呈“犁沟”形貌。在激光清洗作用下,不同材料的基体显微组织、成分分布及硬度值没有发生改变,说明激光清洗不会对基体材料造成损伤,清洗后基体力学性能保持稳定。