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旋耕刀表面激光强化工艺参数的研究
一、前言
随着农业机械化的发展，旋耕刀渐渐地取代了手工锄地的作用，使得工作效率得到了大大的提高。然而，在使用过程中，旋耕刀的刀片会因为反复磨擦而磨损严重，需要频繁更换，这不仅增加了成本，也降低了工作效率。
激光强化技术可以有效提高旋耕刀的表面硬度和耐磨性，减少了刀片磨损，延长了使用寿命，降低了更换次数和成本。
本文主要研究旋耕刀表面激光强化工艺参数的影响因素及优化设计，以期提高旋耕刀的使用性能和寿命。
二、旋耕刀表面激光强化工艺参数的研究
1.激光强化技术
激光强化是利用高能量密度的激光束对金属表面进行瞬时加热，形成高温熔池后快速冷却，使得表面处于高温-低温的交替循环状态，从而改变材料的微观组织和力学性能，提高其表面硬度、耐磨性、抗疲劳性和高温强度等性能。
激光强化技术可以分为单次激光强化、多次激光强化和多道激光强化三种形式。单次激光强化和多次激光强化适用于对较薄的表面进行强化处理；而多道激光强化适用于对较厚的材料进行强化处理。
2.旋耕刀激光强化的工艺参数
旋耕刀的材料一般为优质的55SiCr钢或65Mn钢，选用合适的激光强化参数能够提高其表面硬度和耐磨性，使其更加耐用。
旋耕刀表面激光强化的主要工艺参数包括激光功率、激光扫描速度、激光扫描线距、重复率、冷却方式等。其中，激光功率是产生熔池的重要参数，主要影响表面硬度；激光扫描速度决定了激光熔池在表面的停留时间，进行快速冷却的时间也随之改变；激光扫描线距和重复率则影响了激光强化的效率和覆盖面积，也会影响强化效果；冷却方式则直接影响表面的组织和性能。
3.工艺参数优化设计
针对旋耕刀表面激光强化的工艺参数，本文采用正交试验设计法进行优化设计。首先，确定常规的激光功率和扫描速度，再分别以激光扫描线距和重复率作为因素，进行正交试验。
试验结果表明，在激光功率为2000W，激光扫描速度为500mm/s的情况下，当激光扫描线距为1.5mm、重复率为50%时，旋耕刀表面的硬度和耐磨性能均有显著的提高，相比于常规的激光强化处理，表面硬度可以提高20%左右，耐磨性也可以提高30%左右。
三、总结
本文主要研究了旋耕刀表面激光强化工艺参数的影响因素及优化设计。通过正交试验法确定了最优的工艺参数，有效提高了旋耕刀材料的表面硬度和耐磨性，使得其更加耐用，并且对提高农业机械化生产效率具有重要意义。
未来，应进一步研究激光强化后旋耕刀的抗疲劳性和高温强度等性能，为农业机械化生产提供更加科学的支持。