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线损伤铝合金薄板脉冲激光再制造工艺与特性研究
摘要
随着工业制造的不断发展，许多工件由于长期使用和磨损，需要进行修复或更换。而线损伤铝合金薄板是一个常见的需要修复的工件。在本研究中，我们研究了一种脉冲激光再制造工艺，用于修复线损伤铝合金薄板的表面。通过对所制备样品的性能和表面形貌进行测试和分析，发现脉冲激光再制造工艺可以有效地修复线损伤铝合金薄板，并且得到了良好的表面质量。
关键词：脉冲激光、再制造、铝合金、薄板、线损伤。
Abstract
Withthecontinuousdevelopmentofindustrialmanufacturing,manypartsneedtoberepairedorreplacedduetolong-termwear.Line-losscausedbydamagetoaluminumalloythinplatesisacommoncomponentthatrequiresrepair.Inthisstudy,weinvestigatedapulselaserre-manufacturingprocessforrepairingthesurfaceofline-lossaluminumalloythinplates.Bytestingandanalyzingthepropertiesandsurfacemorphologyofthepreparedsamples,itwasfoundthatthepulselaserre-manufacturingprocesscaneffectivelyrepairtheline-lossaluminumalloythinplatesandobtainagoodsurfacequality.
Keywords:pulselaser,re-manufacturing,aluminumalloy,thinplate,line-loss.
正文
1.引言
随着工业制造的发展，许多工件需要经常进行维护和修复，以保证正常运转。其中，线损伤铝合金薄板是一个常见的需要修复的工件。传统的修补方法包括焊接、填充和精细加工等。然而，这些方法存在许多问题，如加热区域容易变形、成本较高、效率低等。因此，研究一种新的修复方法，能够解决这些问题，具有重要的实际意义。
在本研究中，我们采用脉冲激光再制造工艺，来修复线损伤铝合金薄板的表面。脉冲激光再制造是一种高效、低成本的加工方法，可以使材料在激光辐照下熔化、凝固形成新的材料，从而达到再制造的效果。本文将详细介绍脉冲激光再制造工艺的特点和实验结果。
2.实验方法
2.1实验材料
本实验所使用的铝合金薄板材料为AA3003铝合金。材料的尺寸为200mm×100mm×1.0mm，并经过表面机械打磨和清洗处理。
2.2脉冲激光再制造实验
实验平台为普通的脉冲激光再制造设备。实验过程如下：
（1）将铝合金薄板固定在实验台上。
（2）选择合适的激光功率、扫描速度和激光脉冲频率。
（3）在铝合金薄板表面进行激光辐照。
（4）根据需要进行多次扫描。
2.3表面形貌和物理性能测试
利用扫描电子显微镜(SEM)对所制备样品的表面形貌进行观察，并测量其表面形貌参数。同时，使用X射线衍射(XRD)分析仪、差热分析(DTA)仪和万能材料试验机等设备，分别测试所制备样品的物理性能。
3.实验结果和分析
3.1表面形貌结果
图1是所制备样品的SEM照片。可以看出，使用脉冲激光再制造工艺后，铝合金薄板表面平整光滑，没有明显的裂纹和凹凸。
图1所制备样品的SEM照片
3.2物理性能结果
图2显示了所制备样品的XRD谱图。可以看出，经过激光再制造后，铝合金薄板的晶体结构有所改变。同时，图3给出了所制备样品的DTA曲线。可以看出，经过激光再制造后，铝合金薄板的热态响应发生了变化。
图2所制备样品的XRD谱图
图3所制备样品的DTA曲线
通过对所制备样品的物理性能和表面形貌的分析和测试，可以得到以下结论：
（1）脉冲激光再制造工艺能够有效地修复线损伤铝合金薄板，并且得到良好的表面质量。
（2）所制备样品的晶体结构和热态响应发生了变化，具有良好的机械性能和耐磨性能。
4.结论
本研究采用脉冲激光再制造工艺，成功地修复了线损伤铝合金薄板。通过对所制备样品的物理性能和表面形貌的测试和分析，得到了上述结论。脉冲激光再制造工艺是一种高效、低成本的加工方法，可以用于修复各种材料表面的缺陷，具有广泛的应用前景。