激光輔助加工是加工高強(qiáng)度合金時(shí)實(shí)現(xiàn)高效率、低損傷的一種很有前景的方法。為研究激光輔助磨削高強(qiáng)度合金時(shí)的表面形成，使用各種激光功率下的分子動(dòng)力學(xué)模擬和實(shí)驗(yàn)對(duì)典型的高強(qiáng)度TC17鈦合金材料進(jìn)行激光輔助劃擦。研究分析了劃擦力、劃擦表面的材料去除效率和表面損傷，以確定激光的效果。

       結(jié)果顯示：（1）在激光輔助下，劃擦力更小；（2）合適的激光功率有助于提高材料去除效率。分子動(dòng)力學(xué)仿真的結(jié)果和實(shí)驗(yàn)的結(jié)果一致，可用于表征亞表面成形過程。

       在激光輔助劃擦的表面，發(fā)現(xiàn)了3層與基材不同的組織，分別為非晶相層，超細(xì)化層和細(xì)化層。超細(xì)化層和細(xì)化層分別由連續(xù)和不連續(xù)的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶機(jī)制主導(dǎo)，同時(shí)在透射電鏡分析中表現(xiàn)出不同的特征。和傳統(tǒng)劃擦后的相比，激光輔助劃擦產(chǎn)生的這3層更淺，這是因?yàn)橥嘶鹦?yīng)和更小的劃擦力。退火尤其在加工表面產(chǎn)生非晶層的過程中起到了重要作用。

       此項(xiàng)研究為使用激光輔助加工高強(qiáng)度合金的低表面損傷機(jī)理提供了重要支持。

圖片摘要

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