一、靶材表面粗糙度对GCr15钢表面激光毛化微突体形貌的影响（论文文献综述）
张洋[1]（2020）在《织构化球头涂层铣刀的铣削性能研究》文中研究表明在航空、汽车覆盖件等关键零部件的模具型腔铣削加工中,常会使用一种结构较为特殊的刀具,即球头铣刀。这种铣刀因其端刃为S形,具有切入切出工件过程平稳、切削力三分量较小、波动范围窄等特点,非常适用于各种复杂曲面及圆弧沟槽的精加工。然而,球头铣刀在铣削钛铝合金材料过程中,因受到剧烈的热力复合作用,端刃附近前后刀面的磨损问题异常严重,直接影响到球头铣刀的使用寿命和被加工件的表面质量,迫切需要加以解决。为解决这一问题,目前工程技术人员大都采用涂层技术来提升刀具表面材料性能。但是在实际使用中,会常常发生涂层脱落、开裂等问题缺陷。近年来,表面织构技术作为一种新兴表面工程加工处理技术进入人们的视野,受到科研工作者关注。有研究表明,通过在刀具工作面上布置织构,能够有效降低切削力、改善摩擦状况、减缓磨损程度,并且还可以增强涂/基结合强度、降低涂层内部残余应力等。因此,本文将围绕织构化球头涂层铣刀这一新型刀具的研制,探讨球头铣刀上布置织构的可行性,摸索激光加工参数对织构成形的影响规律,模拟球头铣刀铣削铝合金实际工况,开展高速铣削试验以验证织构化球头涂层铣刀的铣削性能。本文主要研究内容如下:首先,对金属切削相关的基础理论作了一次系统的梳理,为后续的研究工作提供理论的指导。分析了切屑成形机制及其影响因素,并结合刀-屑接触模型,划分刀/屑不同接触区域,根据各区工况特点,设计构想织构布置的部位、类型和面积占有率等参数。根据涂层形成与失效机制,预测了织构起到的机械锚固作用。另外,分析了刀具磨损机制,综合提出刀具表面织构的方案。其次,基于激光烧蚀与熔凝机理,制定了织构加工策略,研究了MGT型沟槽织构和VLT型火山口状毛化点织构的成形工艺法。以硬质合金为靶材,对于MGT型沟槽织构,研究了皮秒激光器泵浦电流和扫描速度对沟槽宽度和深度的影响;对于VLT型火山口状毛化点,研究了激光功率、脉冲宽度和扫描次数对它的直径、深度和凸起高度的影响规律,并阐述揭示了它们的成形原理。再次,通过筛选最优织构参数,使用NX UG建立具有织构类型和面积占有率各异的五把球头铣刀的三维模型,导入DEFORM专业切削软件中模拟其沿着圆弧轨迹铣削铝合金Al6061板料的过程,对比分析它们在铣削温度、铣削力与磨损量三个方面的差异。研究结果表明,在干切削工况下,相较于未织构涂层球刀NT,面积占有率为30%的MGT型球刀起到的降温效果最显着,达9.56%;面积占有率为30%的VLT型球刀在减低铣削力方面表现突出,对x和y方向铣削力降幅明显,分别为9.71%和9.6%;在过渡区内,磨损深度最小的是面积占有率为30%的MGT型球刀,为6.02μm,降幅为31.3%。最后,开展织构化球头涂层铣刀铣削铝合金Al6061的铣削试验。参照模拟中使用的铣削方案,制备了五把织构化球刀,并且利用PVD涂层技术,磁控溅射TiXCo3薄膜,检验合格后投入铣削。研究结果表明,织构的引入有效增强了涂层球刀的铣削性能,面积占有率为30%的VLT型球刀在降低铣削力和铣削温度方面更加优异。
黄婷[2]（2019）在《激光毛化成形过程的数值模拟及实验研究》文中进行了进一步梳理具有毛化微凸起形貌的金属表面在工业上具有广泛的应用。激光毛化技术,由于可设计性和可控性好等独特优势,备受学术界和工业界关注。但是,由于激光毛化过程复杂,涉及因素众多,目前对激光毛化形貌的形成机理尚未完全明了,对形貌尺寸变化规律的研究也不充分。鉴于此,有必要对激光毛化成形过程进行数值模拟与实验研究,并深入探究激光毛化成形机理,掌握激光毛化工艺,该研究具有重要的理论意义与应用价值。本文以激光毛化45钢材料为研究对象,将数值研究和实验研究结合,深入研究激光诱导下毛化形貌的形成过程,分析了毛化形貌的形成机理。主要研究内容与结论如下:1、毛化凸起形成机理方面,以45钢为研究对象,采用二维轴对称模型,仿真脉冲激光作用下熔池内温度场、流体流向和流速的变化情况,据此研究了毛化形貌形成的微观机理和动态过程。结果表明:（a）张力温度系数为正的含硫材料,在加热过程中存在临界温度Tc,该温度处张力产生突变,超过该温度张力温度系数变为负值;（b）整个加热过程,低于临界温度的区域,切向应力为负,熔质流向熔池中心;表面高于临界温度,切向应力为正,熔质向边缘流动;表面存在两异向环流,则交界区域形成对流零点。同种环流,切向应力越大,对应的流速峰值越大;（c）温度超过临界温度后,表面会产生新环流,熔池形貌可能会从凸起转变为凹坑,且新环流流速越大,凹坑深度越深;冷却过程主要受法向应力的影响,同时受表面粘度的影响;冷却过程形貌主要受法向应力的影响,同时受表面粘度的影响。（d）S等活性元素会改变熔池表面的张力分布,是产生凸起状形貌的主要原因;（e）汽化热损失会降低靶材表面的温度,汽化热损失和反冲压力均会对形貌尺寸产生一定的影响,但并不是伴随汽化热损失凸起高度就一定会降低,需结合表面张力共同分析。2、通过数值研究和实验研究相结合的方式,研究了毛化凸起尺寸的影响规律。结果表明:（a）功率和脉冲宽度较小时,随着功率和脉冲宽度的增加,凸起高度会增加且增大速度较快,宽度呈线性增大;继续增大功率和脉冲宽度,表面温度接近临界温度,熔池中心的张力差值减小,凸起高度的增大速度减缓,宽度仍呈线性增大;进一步增大脉冲宽度和功率,材料汽化产生热损失和反冲压力,凸起宽度增大速率减小,在热损失、反冲压力和表面张力的共同作用下凸起高度降低,且激光参数越大,相较于张力的影响,汽化热损失与反冲压力的作用效果越明显;（b）增大功率,毛化形貌由球冠状变为“W状”,最终向火山口状演变,演变期间为中心带凸起的火山口状形貌,且中心凸起的高度随功率的增大不断降低,边缘高度逐渐增加,整体深度变大。
符永宏,黄婷,叶云霞,华希俊,李海波,钟行涛[3]（2019）在《熔质流动特性对毛化凸点成形的影响》文中进行了进一步梳理具有毛化凸点的金属零部件在工程中有广泛应用,精确控制毛化点形貌对实现精准控制相关零部件性能至关重要。以45钢为研究对象,采用二维轴对称模型仿真,探究脉冲激光作用下熔池内温度场、流体流向和流速的演变规律,据此研究毛化形貌形成的微观机理和动态过程。结果表明:在加热过程中,当表面温度低于临界温度时,切向应力为负,熔质流向熔池中心;当表面温度高于临界温度时,切向应力为正,熔质向边缘流动,最终在2个异向环流交界处形成对流零点;对于同种环流,切向应力越大,对应的流速峰值越大。超过临界温度后产生新环流,若环流流速较小,则削弱形貌变形量,若环流流速较大,则会在对流零点处产生异形形貌。
潘彩云[4]（2018）在《激光复合织构拉深模表面的摩擦学行为研究》文中研究指明模具是金属加工业基础装备之一,板料拉深成形在各行业发挥重要作用。拉深模具与工件间的摩擦副系统,其摩擦学特性不仅对工件的成形质量有重要影响,对拉深模具的服役寿命也至关重要。因此研究拉深模具与工件之间的摩擦学特性具有理论和工程指导意义。研究表明,在模具表面关键敏感区域,设置激光复合织构,可实现对模具表面最优摩擦特性分布,进而控制板料塑性变形和材料流动,改善成形件质量。而模具表面激光复合织构形貌的耐久性,是判断模具表面激光复合织构技术,能否进行大规模实际工程推广的关键因素。因此,本文以模具钢表面激光复合织构的摩擦学行为为研究内容,对模具钢表面进行激光复合造型加工,开展在油润滑状态下的复合织构摩擦学性能试验。以期通过改善拉深模具与板料之间的接触状态,优化拉深模具表面摩擦学特性,减小表面磨损,延长服役寿命,并提高成形件质量。论文主要研究内容如下:第一部分:激光复合织构工艺试验研究。首先,在冷作模具钢Cr12表面,通过激光复合造型工艺,加工出一定规则尺寸及分布的毛化织构及微造型织构,并采用单因素轮换法,分别研究SPI光纤激光系统中两个重要参数（激光功率、脉宽）对复合造型尺寸参数的影响。其次,对激光毛化织构进行金相微观表征,并对毛化织构和未造型试样进行硬度检测。试验结果表明:毛化织构直径和高度与激光功率均呈正相关关系,即激光功率增加,毛化织构直径和高度均增加;脉宽增加,毛化织构直径增加,毛化织构高度呈现先增加后减小趋势。凹坑直径与激光功率和脉宽均呈正相关关系,随激光功率和脉宽增加,凹坑直径增加;凹坑深度与激光功率和脉宽之间非简单线性关系;与基材相比,毛化织构金相组织更致密,显微硬度值也更大。第二部分:冷作模具钢表面毛化织构的摩擦学研究。研究冷作模具钢Cr12表面凹顶球冠状毛化织构和火山口毛化织构面积占有率以及工况参数中载荷和速度对摩擦学特性的影响规律。研究结果表明:凹顶球冠状毛化织构面积占有率越大,摩擦系数与磨损量都越大;火山口毛化织构试样最优毛化面积占有率为27.3%,其对应的试样表面摩擦系数和磨损量最小;在试验范围内,面积占有率为27.3%的火山口毛化织构试样摩擦系数最小,面积占有率为7.6%的凹顶球冠状毛化织构试样磨损量最小;在油润滑状态下,摩擦系数随载荷增加呈先减小后增加趋势,摩擦系数随线速度增加呈减小趋势。第三部分:热作模具钢表面毛化织构的摩擦学研究。研究热作模具钢5CrNiMo表面M状毛化织构面积占有率和毛化高度对摩擦学特性的影响规律。研究结果表明:M状毛化织构面积占有率对稳定后的摩擦系数影响不大,但面积占有率越大,跑和阶段摩擦系数波动越小,磨损量越小;M状毛化织构高度对稳定后的平均摩擦系数影响较大,毛化织构高度越高,其平均摩擦系数越大;面积占有率为45%,高度为h=3.5μm的M状毛化织构试样减摩耐磨特性最好,与光滑试样相比,试样摩擦系数减小约85%,磨损量减小约99%;跑和阶段,试样表面磨损量是总过程磨损量的58%62%。此外,试样在跑和阶段主要以犁沟磨损为主,稳定阶段主要以黏着磨损为主。
解玄[5]（2018）在《基于激光复合微织构技术的滑动导轨减摩防爬行研究》文中指出随着工业技术的飞速发展,制造业高精度、高效率、高柔性化发展的趋势日益凸显。机床作为装备制造业的核心组成部分,其产品性能、精度、寿命等要求也越来越高。然而,在低速、重载等工况条件下,机床导轨进给系统会出现爬行跳动现象,影响机床定位精度和灵敏度,降低其运动平稳性,进而对产品加工质量产生不利影响。因此提出一种有效抑制机床导轨爬行现象,减小摩擦磨损,提高使用寿命的表面处理方法具有重要的理论意义和实际应用价值。本文以机床导轨摩擦副为研究对象,系统开展了激光表面复合织构相关理论与试验研究。首先,开展了激光表面复合织构工艺试验,采用SPI光纤脉冲激光器对GCr15轴承钢表面进行激光微织构加工,考察激光功率、脉冲宽度、重复次数等激光参数对织构点形貌的影响,探究不同织构形貌的形成机理。其次,建立机床进给系统简化模型,推导出机床爬行临界速度的计算模型,并模拟分析动静摩擦系数差对机床爬行振动情况的影响。再次,在RETC摩擦磨损试验机中模拟实际导轨接触情况,进行销-盘摩擦磨损试验,模拟机床起始工况,探究不同织构形貌对爬行现象的抑制效果。在此基础上,针对毛化织构形貌开展系统研究,探究激光毛化作用对导轨材料试样表面金相组织、硬度、残余应力等性能的影响,同时,针对不同密度的毛化织构试样进行摩擦磨损试验,考察毛化织构对试样表面摩擦磨损性能的影响。最后,为进一步改善导轨表面润滑状态,进行了销-块往复摩擦磨损试验,考察固体润滑添加剂与微织构表面结合对表面润滑状态的影响。得到了以下主要结论:（1）采用SPI纳秒光纤激光器,单次激光作用时,在不同的功率条件下,脉宽较小（1000μs）时可加工出毛化凸起形貌,增大脉宽到一定值,凸起形貌消失,凹坑形貌逐渐形成。在功率脉宽一定时,增大重复次数到一定范围,会形成较光整的凹坑形貌,但重复次数过大,则会导致热效应累积,形成大量熔渣堆积。（2）推导出机床进给系统爬行临界速度数学模型,结果表明爬行临界速度主要受动静摩擦系数差、系统刚度、阻尼、工作台质量等因素影响。其中,动静摩擦系数差影响最大,ADAMS软件中的模拟结果也验证了这一结论。（3）在光滑试样表面加工出不同的表面织构形貌对爬行现象均有较为明显的抑制效果,毛化织构爬行抑制效果显着优于凹坑织构和网纹织构;凹坑四周存在熔渣凸起结构的表面对爬行现象的抑制效果优于凹坑四周光滑的表面;润滑油量对于凹坑织构和网纹织构的爬行抑制效果有一定的影响,而对于凸起织构表面爬行抑制效果无明显影响;织构密度过大或过小都不利于爬行现象的抑制,28.2%织构密度的毛化形貌抑制爬行的效果最佳。（4）激光毛化作用后,毛化熔凝区晶粒细化,毛化点最大硬度较基材区增大约4倍,毛化作用区表现出一定的残余拉应力;不同织构密度的毛化试样在油润滑条件下,摩擦系数均小于未织构试样,摩擦系数随织构密度的增大而减小;毛化试样在油润滑介质中表现出较好的耐磨性,相同条件下,毛化织构试样最大磨痕深度远低于未织构试样。（5）对于光滑表面和织构表面而言,在润滑油中添加一定含量的纳米固体润滑添加剂均有一定的减摩效果,且含纳米MoS2添加剂的润滑油润滑效果优于含纳米Gr添加剂的润滑油;纳米固体润滑添加剂与微织构表面结合,有较佳润滑抗磨效果;控制载荷一定,往复运动频率越大,微织构表面与纳米固体润滑添加剂复合减摩效果越显着;在往复运动频率一定的条件下,载荷越大,微织构表面与纳米固体润滑添加剂耦合润滑减摩效果相对越好。
李进[6]（2017）在《光纤激光复合织构形貌的数值模拟与试验研究》文中提出激光表面织构技术用于改善摩擦副间摩擦学特性,可以对机械零部件表面起到减磨、增寿效果。在众多表面织构技术中,激光织构技术因其诸多独特优势得到更加广泛关注,在轧辊、磁盘、机械密封、模具、刀具、内燃机缸套、轴承等都有应用。但是,目前主要研究更多集中在激光织构中的微凹坑（槽）研究,对毛化（凸体）织构的理论、试验研究尚缺少系统性、创新性。不同材料、相同材料应用场合存在差异,应用差异导致对工件摩擦副要求不同,因而对毛化形貌、尺寸、毛化点分布规律都会提出不同要求。鉴于此,本文以金属塑性成型模具的工程应用为目标,对45钢、Cr12模具钢两种常用材料进行了系统、带有创新性的激光毛化数值模拟与试验研究,并对激光微凹坑加工工艺进行试验研究。主要研究内容及结论如下。（1）基于激光与金属物质相互作用机理,利用FLUENT工具软件建立激光毛化三维数学模型。探究脉宽、激光功率密度对45钢、Cr12模具钢温度场、流场的影响。结果表明:两种材料熔池流动方向均是从四周流向中心,形成凸起。45钢在脉宽500us及其更大脉宽下,熔池中心最高温度超过沸点,会有材料气化,该结论得到试验验证:脉宽小于500us形成球冠状,500us及更大脉宽形成凹顶球冠状。设定功率密度不变,45钢熔池直径、深度增加率,随着脉宽增大均呈现出先大后小变化规律。通过分析流场、温度场发现,大温度梯度可以促进熔池快速生长,温度梯度变小,熔池生长速率变缓,该结论得到试验验证:毛化点直径、高度增大率从大到小转折点为脉宽500us。Cr12与45钢因材料性质不同,导致液体对流存在些微差异,模拟出Cr12熔池深径比大于45钢,两种材料毛化点剖面金相图验证了该模拟结果;两种材料温度场结合毛化点金相进行分析,从内到外分为气化区、熔凝区、热影响区、基材区,并对各区金相组织、硬度进行检测分析,毛化点相对基材硬度大幅提高。（2）对毛化形貌进行定量表征。引入推衍参数凹陷率T、内外径比Pb。球冠状T为0;凹顶球冠状0<T<0.33;M状0.33≤T≤1;火山口状T>1,0<Pb<0.83。并给出各个形貌凸起、凹陷体积近似计算公式,V凸起体现毛化点耐磨性,V外凹、V内凹体现毛化点存储润滑油和磨粒的能力。（3）依据模拟计算给出的结果,采用光纤激光器进行毛化工艺试验研究。45钢在选用参数内,加工出球冠状,以及因材料气化并因此诱发的反冲压力,加工出凹顶球冠形貌。Cr12因铬元素沸点较低,且含量较高,因熔池中心材料气化以及因此诱发的反冲压力,在选用参数内加工出M状,因等离子体屏蔽作用在选用参数内加工出凹顶球冠状。（4）在激光毛化中发现该激光器在低功率密度1.02*104W/mm2以下打出高质量微凹坑,对该奇怪现象做出初步分析,并对微凹坑加工工艺进行系统探索。（5）探究不同辅助气体,不同压力下,毛化形貌及尺寸变化情况。以N2作为辅助气体,45钢在所给加工参数内,依次出现M状、凹顶球冠状、球冠状;Cr12全部形成凹顶球冠状。此时两材料毛化点直径,相比未加辅助气体情况下直径变大,高度变小。以O2作为辅助气体,0.05MPa气压下,45钢毛化形貌无规律可循,Cr12毛化点在M状和火山口状中随机出现;0.1MPa下,两种材料熔池均被吹散,无法形成毛化点。（6）从改变激光吸收率出发,在加工表面涂敷一层水玻璃,探究毛化形貌及尺寸变化规律。该涂层下,两种材料毛化形貌高径比均要大于未涂层时的高径比。（7）在工件侧面加磁铁,希望加工出偏向一侧毛化点。两种材料作为铁磁体材料,当温度超过它们居里温度成为顺磁体,此时磁场无法对液体金属产生影响,所以毛化形貌无变化。（8）因为活性元素S对熔池对流产生影响,在加工表面涂敷一层直径5um硫粉进行激光毛化。未出现预想中火山口形貌,发现形貌成为椭球型,且各个毛化点之间长短轴不一,该现象从试验上证实了S元素确实对金属液体对流有影响。
张航成[7]（2017）在《激光复合织构焊管轧辊成形性能的数值模拟与试验研究》文中指出在板料成形过程中,板料与模具及界面组成的摩擦副的摩擦行为对模具成形性能具有重要影响。辊弯成形属于典型的带状板料成形,带钢与轧辊表面不同区域的摩擦条件存在差异,因此轧辊表面不同区域的摩擦对成形的影响各不相同。理论上轧辊表面存在最优的摩擦特性分布,能够使摩擦条件有利于带钢成形,提高成形件的质量。本文以焊管轧辊为研究对象,通过数值模拟与试验结合的方法,分析带钢与轧辊表面不同接触区域的摩擦对带钢变形的影响规律。在此基础上,通过激光复合织构技术在轧辊表面不同区域进行微织构主动设计制造,期望降低成形过程中带钢边缘纵向塑性应变,提高带钢边缘变形稳定性,以减小成形“鼓包“的几率。首先,本文对焊管的辊弯成形过程进行了初步的理论分析。在此基础上,利用ABAQUS对焊管的辊弯成形过程进行了模拟仿真,揭示了轧辊表面不同区域的摩擦对带钢变形的影响规律,针对带钢边缘纵向变形过大引起的“褶皱”缺陷,以带钢边缘单元等效塑性应变量为优化对象,利用响应曲面法建立边缘等效塑性应变回归方程。据此,对轧辊表面不同区域摩擦系数进行了优化设计,获得了优化的摩擦系数组合。模拟结果表明边缘等效塑性应变得以降低,验证了轧辊表面摩擦对成形的影响具有区域性,验证了在轧辊表面进行激光复合织构来控制带钢边缘纵向塑性应变的可行性。其次,本文利用长脉宽光纤激光系统在轧辊材料上进行了激光复合织构工艺探究研究。通过激光毛化工艺试验,揭示了激光功率和脉宽对毛化形貌尺寸的影响规律,此外,对毛化点材料的硬度和耐磨性进行了验证,结果表明毛化点区域材料的硬度和耐磨性均显着提高。通过激光微造型工艺试验揭示了激光脉宽和功率两个工艺参数对凹腔直径和深度的影响规律,并在此基础上确定了优化的工艺参数范围。最后,根据摩擦系数优化设计方案,对轧辊主影响区进行激光增摩、耐磨毛化处理和激光减摩微造型,实现了对轧辊表面摩擦特性的主动设计与制造。然后,进行了辊弯成形对比试验,验证了激光复合织构的技术效果,试验结果与模拟大致吻合,边缘纵向塑性变形更加均匀,带钢织构侧相对于未织构侧的残余应力有所减小,带钢成形后边缘直线度也有所提高。试验结果表明在轧辊表面实施激光复合织构,能够优化轧辊表面摩擦特性,有效改善带钢辊弯成形工艺。
汤名锴[8]（2017）在《7075铝合金激光标刻制备表面微结构及其性能研究》文中指出表面微结构制备技术在改变材料表面特性方面可起到重要作用,通过在材料表面制备特定微结构,可赋予材料特殊功能,改善材料原有性能,因此在工业领域有巨大应用价值,受到研究者的广泛关注。目前现有的表面微结构制备方法存在如制备效率低、可重复性差、难以实现大面积加工、操作复杂、污染环境等问题。更为重要的是,大多数方法所制备的微结构与基体附着强度低,微结构本身机械强度也较差,难以实际应用。对此,本文以7075铝合金材料为研究对象,运用激光标刻技术,实现了激光标刻铝合金表面多种纹理微结构的可控制备,以此在铝合金表面制备特定微结构,并对所制备的微结构表面各项性能开展系统研究,取得如下研究成果:通过激光标刻技术实现了铝合金表面多种纹理结构的制备,研究了激光标刻过程激光与铝合金表面相互作用,建立材料表面激光作用热效应模型。在此基础上研究了不同激光标刻参数下铝合金表面微结构形貌、几何尺寸及化学组分变化,建立激光标刻参数与表面微结构形貌、几何尺寸之间相互关系。研究表明激光频率和扫描速度会改变熔融区大小、熔融区之间重叠程度以及熔化材料爆破飞溅程度,对铝合金表面凹凸结构形貌以及结构尺寸有较大影响。基于表面润湿理论,建立规则凹坑微结构表面润湿模型,并运用激光标刻方法在铝合金表面制备相应规则阵列凹坑微结构形貌,对其表面润湿性、超疏水性、自清洁性、耐腐蚀性、抗结冰性、摩擦后超疏水性进行相应研究。结果表明铝合金表面凹坑之间距离减小可使表面接触角增大,而凹坑直径的减小可使表面接触角减小,当凹坑间距较小时（60μm）规则阵列凹坑表面具有优秀的超疏水性,其静态接触角可达156°（相同状态下抛光表面为82.4°）,滚动角达3.9°,超疏水状态使表面与液滴接触面积不足8%,这使得铝合金自清洁性、耐腐蚀性、抗结冰性均明显提高。而表面超疏水性主要由凹坑结构及其表面低表面能膜的完整性决定,凹坑周围突起结构的存在对表面超疏水性起增强作用,并确保表面经受一定摩擦磨损后仍保持良好超疏水性。运用激光标刻方法在铝合金表面精确构筑出横条、网格、圆圈、凹坑4种微结构形貌,对不同尺寸的4种微结构表面在不同干摩擦滑动速度下摩擦特性进行了系统研究,获得不同结构形貌的微结构摩擦学性能并揭示其主要减摩、抗磨机制。研究表明,在保证微结构不被完全磨损条件下,微结构均可有效改善铝合金表面摩擦磨损性能。在较低滑动速度下（100mm/s）,因凹槽结构与摩擦方向一致,极大减小表面犁削效应,加工纹理间距150μm的圆圈微结构对铝合金摩擦磨损性能改善效果较好,表面摩擦系数、磨损量分别约为抛光表面的61%和30%。在较高滑动速度下（400mm/s）,因微结构导屑能力对磨屑优秀处理能力,减小三体摩擦磨损,加工纹理间距150μm的横条微结构对表面摩擦学性能改善效果较好,表面摩擦系数、磨损量分别约为抛光表面的54%和32%。根据上述研究结果,建立了微结构表面滑动摩擦磨损模型,分析探讨了材料表面微结构导屑/储屑能力、摩擦方向、微结构分布密度以及滑动速度对表面摩擦磨损性能的影响。研究表明,微结构中凹陷结构与摩擦方向一致时表面犁削力较小,使表面摩擦磨损较小。导屑微结构对表面磨屑处理能力要强于储屑微结构,且滑动速度增加可显着提升导屑微结构对磨屑处理能力,对表面摩擦学性能改善效果较好。此外,表面凸起结构分布密度的增大会使表面与球摩擦副实际接触面积以及微结构对磨屑处理能力同时减弱,使表面摩擦磨损显着增加。所建立模型可用于指导实际工程应用中减摩、抗磨微结构的设计和选择。
王红才[9]（2013）在《YAG激光毛化轧辊微坑分布的评价及加工技术研究》文中研究表明钢板是应用最广泛的钢材，其中毛化板因特殊的表面形貌使其具有优良的冲压性能和涂镀性能，是汽车工业、家电产业等行业的重要原料。毛化板由毛化轧辊复制而来。轧辊毛化技术就是对磨光轧辊进行毛化，使其表面具有特殊形貌的技术，它是生产毛化板的必备技术。目前工业上得到规模化推广应用的比较先进的轧辊毛化技术是电火花毛化和激光毛化。激光毛化板因其微坑彼此孤立的特殊形貌使其具有比电火花毛化板更优良的冲压和涂镀性能。然而，传统的激光毛化因微坑是一维可控的规则分布，使激光毛化板的延伸率和外观质量等方面的各向均匀性不如电火花毛化板，影响了综合性能。毛化轧辊较理想的微坑分布形式是近似各向均匀的无规则分布。本课题的研究目的就是通过研究YAG激光毛化轧辊近似各向均匀无规则分布微坑的加工技术克服或改善现有激光毛化技术的缺点，提高激光毛化板的综合性能。为了研究表面粗糙度分布的均匀性，本文首先提出了一种表面粗糙度分布的评价方法。提出了三维幅度参数SRa（区域方向性算术平均偏差）、SRq（区域方向性均方根偏差）、SRsk（区域方向性偏斜度）、SRku（区域方向性陡度），建立了相应的区域评价指标、方向评价指标和整体评价指标，为研究表面粗糙度与评价区域、评价方向的定量关系提供了一种依据，为评价幅度参数相对区域、方向和整体的分布提供了一种标准。区域变异系数最小可作为单一评价方向幅度参数分布的区域均匀性评价标准；方向变异系数最小可作为单一评价区域幅度参数分布的方向均匀性评价标准；整体变异系数最小可作为所有评价区域的所有评价方向的幅度参数分布的整体均匀性评价标准。依据方向均匀性评价标准研究了近似各向均匀无规则分布微坑图像设计方法。提出了规则图形排列区域置乱（包括正方形网格排列区域置乱、正方形交错排列区域置乱和正六边形排列区域置乱）、最小间距与最小间距区域置乱等近似各向均匀无规则分布微坑图像设计方法，获得了相应的微坑图像，为在轧辊表面加工多种近似各向均匀无规则分布微坑提供了原始数据。研究了二维可控无规则分布微坑的加工方法。提出了局部位移法（包括无规则延时法和无规则偏转法）与图像法（包括开关法、位移法、开关位移法和开关延时法）等二维可控无规则分布微坑加工方法，为在轧辊表面高效加工多种近似各向均匀无规则分布微坑提供了合适的技术手段。最后，本文研制了基于二维可控无规则分布微坑加工方法的YAG激光毛化轧辊加工系统，开展了YAG激光毛化技术的应用研究。将多种近似各向均匀无规则分布微坑图像成功加工在轧辊表面，实现了预期的目的；将YAG激光毛化技术成功应用于陶瓷网纹辊的激光雕刻，填补了国内空白；还将YAG激光毛化技术成功应用于内燃机缸套内壁激光微造形。与机械珩磨相比，激光刻蚀在降低摩擦系数、减少磨损量方面效果显着。本文提出的表面粗糙度区域方向性幅度参数及其评价指标具有通用性，可用于一般表面粗糙度分布的研究。国家重点科技攻关项目——“冷轧薄钢板激光毛化”的主要目标是开发汽车外覆件用激光毛化板，要解决的一个重要问题是提高激光毛化板的各向均匀性，关键之一是提高激光毛化板微坑分布的各向均匀性。本课题在将毛化板替代进口用于汽车外覆件方面具有重要意义。本课题的应用将为国家节约大量外汇，为企业创造很好的经济效益。
陈燕[10]（2012）在《光纤激光毛化形貌对镀锌板锌花形貌的影响》文中研究表明具有特定表面形貌的镀锌板在制造业中有着广泛的应用。轧制钢板的表面状况对镀锌工艺中锌花的长大过程及形貌起着重要的作用。轧制钢板的表面形貌是轧辊表面形貌的衰减性“传递”，轧辊表面毛化点的形貌和分布状况直接影响到轧辊表面状况，因此镀锌板上锌花的形貌与轧辊表面毛化点的分布状态、形貌等有着密切的关系。本文使用兰州理工大学与新冶高科技集团有限公司联合开发的光纤激光柔性工作站对轧辊表面进行毛化处理，可以获得可控分布的有序和无序毛化点，其表面粗糙度按要求可控。通过改变激光毛化工艺参数，如激光功率、射出头行走速度、激光脉冲频率、占空比以及设置脉冲频率和占空比不相同的多个波形得到点阵密度不同、毛化点形貌不同的无序分布毛化点。经过相同的热镀锌工艺得到了不同锌花形貌的冷轧镀锌板。分析了轧辊表面不同毛化点分布状况与相应镀锌板锌花形貌的关系。结果表明：在其他工艺参数相同的条件下，随着毛化点密度的增加，毛化点尺寸大小减小，毛化点凸台的曲率半径减小，轧辊表面粗糙度增大；随着毛化点曲率半径的减小，冷轧薄板表面复制率增加；毛化点密度增加，轧辊表面微坑密度增加，对应镀锌板锌花尺寸减小，镀锌板涂镀性能越好；对比表面毛化点无序分布和有序分布的轧辊轧制出的钢板镀锌后，表面毛化点无序分布的轧辊获得的镀锌板表面锌花尺寸更小且均匀，形貌呈雪花状。
二、靶材表面粗糙度对GCr15钢表面激光毛化微突体形貌的影响（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、靶材表面粗糙度对GCr15钢表面激光毛化微突体形貌的影响（论文提纲范文）
（1）织构化球头涂层铣刀的铣削性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状及分析 |
| 1.2.1 刀具表面织构技术的研究现状 |
| 1.2.2 刀具表面涂层技术的研究现状 |
| 1.2.3 球头铣刀铣削性能的研究现状 |
| 1.3 课题来源 |
| 1.4 本文主要的研究内容 |
| 第二章 刀具切削相关的基础理论研究 |
| 2.1 金属切削基础理论 |
| 2.1.1 切屑成形及其影响因素 |
| 2.1.2 刀-屑接触模型 |
| 2.1.3 切屑受力平衡模型 |
| 2.2 刀具磨损机制分析 |
| 2.2.1 磨损的发展历程 |
| 2.2.2 磨损机理及分类 |
| 2.3 涂层技术在刀具上的应用 |
| 2.3.1 涂层结构组成及制备工艺 |
| 2.3.2 涂层形成与失效机制分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于激光烧蚀与熔凝的织构成形法研究 |
| 3.1 人类对造物者智慧的发现 |
| 3.2 试验设计 |
| 3.2.1 试验开展的前期准备 |
| 3.2.2 激光设备与检测仪器 |
| 3.2.3 MGT型与VLT型织构加工策略 |
| 3.3 MGT型织构成形结果与分析 |
| 3.3.1 泵浦电流的影响 |
| 3.3.2 扫描速度的影响 |
| 3.4 VLT型织构成形结果与分析 |
| 3.4.1 激光功率的影响 |
| 3.4.2 脉冲宽度的影响 |
| 3.4.3 扫描次数的影响 |
| 3.4.4 织构区EDX元素分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 织构化涂层球刀铣削性能的仿真研究 |
| 4.1 DEFORM软件简介 |
| 4.2 涂层织构球刀铣削仿真过程 |
| 4.2.1 球刀建模与网格划分 |
| 4.2.2 材料本构模型的选用 |
| 4.2.3 切屑分离断裂准则 |
| 4.2.4 接触摩擦模型的建立 |
| 4.2.5 磨损量计算模型 |
| 4.3 铣削仿真结果提取与讨论 |
| 4.3.1 铣削温度 |
| 4.3.2 铣削力 |
| 4.3.3 磨损量 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 织构化涂层球刀高速铣削性能的试验研究 |
| 5.1 试验方案 |
| 5.1.1 试验条件与工况 |
| 5.1.2 织构化涂层球刀制备 |
| 5.2 试验结果与分析 |
| 5.2.1 铣削力分析 |
| 5.2.2 铣削温度分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间取得的成果 |
（2）激光毛化成形过程的数值模拟及实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 激光毛化技术国内外研究现状 |
| 1.2.1 试验研究现状 |
| 1.2.2 理论研究现状 |
| 1.3 本文的研究意义及研究内容 |
| 1.3.1 研究意义 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 第二章 激光毛化成形过程的物理基础 |
| 2.1 材料对激光辐照的吸收 |
| 2.1.1 吸收率与材料光学常数、激光波长的关系 |
| 2.1.2 吸收率与温度的关系 |
| 2.1.3 吸收率与表面粗糙度的关系 |
| 2.1.4 吸收率与氧化层的关系 |
| 2.2 能量传递 |
| 2.2.1 热传导 |
| 2.2.2 相变潜热 |
| 2.3 熔池动力学 |
| 2.3.1 Young-Laplace方程 |
| 2.3.2 表面张力梯度与Marangoni效应 |
| 2.4 光致蒸发 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 激光毛化成形的数值模拟 |
| 3.1 COMSOL软件简介 |
| 3.2 基本模型与简化假设 |
| 3.3 传热方程和边界条件 |
| 3.3.1 传热方程 |
| 3.3.2 传热边界条件 |
| 3.4 对流方程和边界条件 |
| 3.4.1 对流方程 |
| 3.4.2 层流边界条件 |
| 3.5 自由界面 |
| 3.6 模型参数设置 |
| 3.6.1 材料参数设置 |
| 3.6.2 几何模型参数设置 |
| 3.6.3 边界条件的设置 |
| 3.6.4 求解器参数设置 |
| 3.7 激光毛化数值模拟结果及分析 |
| 3.7.1 毛化仿真的系统性结果 |
| 3.7.2 凸起的成形机理研究 |
| 3.7.3 物理参数对凸起的影响 |
| 3.7.4 激光参数对毛化凸点尺寸的影响 |
| 3.7.5 激光参数毛化类型演变的影响 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 激光毛化的实验研究 |
| 4.1 试验准备 |
| 4.1.1 试验装置 |
| 4.1.2 形貌测量仪器 |
| 4.1.3 试验材料 |
| 4.2 实验方案 |
| 4.2.1 激光器参数的选择 |
| 4.2.2 形貌的表征 |
| 4.3 实验结果 |
| 4.3.1系统毛化工艺实验 |
| 4.3.2 激光脉冲宽度对凸起形貌的影响 |
| 4.3.3 激光功率对凸起形貌的影响 |
| 4.3.4 形貌的演变规律 |
| 4.4 实验与仿真对比 |
| 4.4.1 凸起形貌的对比 |
| 4.4.2 不同类型形貌的演变 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间取得成果 |
（3）熔质流动特性对毛化凸点成形的影响（论文提纲范文）
| 1 引 言 |
| 2 理论模型 |
| 2.1 传热方程和传热边界条件 |
| 2.1.1 传热方程 |
| 2.1.2 传热边界条件 |
| 2.2 对流方程和层流边界条件 |
| 2.2.1 对流方程 |
| 2.2.2 层流边界条件 |
| 3 计算模型 |
| 4 结果与讨论 |
| 4.1 表面温度分布 |
| 4.2 熔池的流动行为 |
| 4.3 形貌演变 |
| 4.4 其他影响因素 |
| 4.5 实验对比 |
| 5 结 论 |
（4）激光复合织构拉深模表面的摩擦学行为研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 金属塑性成形模具表面摩擦学研究现状 |
| 1.2.2 表面织构加工技术研究现状 |
| 1.2.3 表面织构摩擦学研究现状 |
| 1.3 课题来源 |
| 1.4 本课题研究内容及意义 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 研究意义 |
| 第二章 激光与材料相互作用及金属塑性成形摩擦学机理 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 激光与金属材料相互作用机理 |
| 2.2.1 激光与金属材料的能量耦合 |
| 2.2.2 激光毛化机理 |
| 2.2.3 激光微织构机理 |
| 2.3 金属塑性成形摩擦学机理 |
| 2.3.1 塑性成形中摩擦的分类及机理 |
| 2.3.2 黏着摩擦理论 |
| 2.3.3 分子-机械摩擦理论 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 模具钢激光复合织构工艺试验及力学性能检测 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 模具钢激光毛化工艺试验 |
| 3.2.1 试验目的 |
| 3.2.2 试验设备与检测仪器 |
| 3.2.3 试验材料 |
| 3.2.4 试验步骤与方案 |
| 3.2.5 试验结果与分析 |
| 3.3 模具钢激光微造型工艺试验 |
| 3.3.1 试验目的 |
| 3.3.2 试验设备与检测仪器 |
| 3.3.3 试验材料 |
| 3.3.4 试验步骤与方案 |
| 3.3.5 试验结果与分析 |
| 3.4 Cr12模具钢毛化织构力学性能检测 |
| 3.4.1 试验目的 |
| 3.4.2 试验设备与检测仪器 |
| 3.4.3 试验步骤 |
| 3.4.4 试验结果与分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 Cr12模具钢激光复合织构摩擦磨损研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 试验目的 |
| 4.3 试验设备及材料 |
| 4.3.1 试验设备 |
| 4.3.2 试验材料 |
| 4.4 织构面积占有率对摩擦学特性的影响 |
| 4.4.1 织构面积占有率的可控加工 |
| 4.4.2 试验步骤 |
| 4.4.3 织构面积占有率对摩擦系数的影响 |
| 4.4.4 织构面积占有率对磨损的影响 |
| 4.5 工况参数对摩擦学特性的影响 |
| 4.5.1 载荷对摩擦系数的影响 |
| 4.5.2 速度对摩擦系数的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 5CrNiMo模具钢激光毛化织构摩擦磨损研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 试验目的 |
| 5.3 试验设备及材料 |
| 5.3.1 试验设备 |
| 5.3.2 试验材料及尺寸 |
| 5.4 试验步骤 |
| 5.5 试验结果 |
| 5.5.1 毛化织构面积占有率对摩擦磨损的影响 |
| 5.5.2 毛化织构高度对摩擦磨损的影响 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 研究总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间发表的论文 |
（5）基于激光复合微织构技术的滑动导轨减摩防爬行研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外现状 |
| 1.2.1 爬行机理研究现状 |
| 1.2.2 基于摩擦的Stribeck效应解释爬行现象 |
| 1.2.3 爬行抑制技术相关研究 |
| 1.2.4 激光微织构技术研究现状 |
| 1.2.5 固液复合润滑研究现状 |
| 1.3 本课题的研究内容及意义 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究意义 |
| 1.4 课题来源 |
| 第二章 激光表面复合织构工艺试验研究 |
| 2.1 试验设备 |
| 2.1.1 激光加工设备 |
| 2.1.2 形貌测量设备 |
| 2.1.3 其他辅助设备 |
| 2.2 试验材料 |
| 2.3 试验方案 |
| 2.4 结果分析 |
| 2.4.1 单次作用功率和脉宽对形貌的影响 |
| 2.4.2 重复次数对形貌的影响 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 爬行临界速度理论分析 |
| 3.1 爬行临界速度数学建模 |
| 3.2 机床爬行现象ADAMS仿真 |
| 3.2.1 ADAMS虚拟样机技术简介 |
| 3.2.2 ADAMS仿真步骤 |
| 3.2.3 机床导轨几何模型建立 |
| 3.2.4 仿真初始条件 |
| 3.2.5 仿真结果 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 不同表面织构形貌抑制爬行效果的研究 |
| 4.1 试验方案 |
| 4.1.1 试验设备 |
| 4.1.2 接触方式选择 |
| 4.1.3 爬行临界速度判定方法 |
| 4.1.4 织构形貌参数选择 |
| 4.2 不同形貌爬行现象对比 |
| 4.2.1 机床起始工况下爬行现象对比 |
| 4.2.2 不同织构形貌爬行现象随载荷变化 |
| 4.3 润滑油量对不同织构表面爬行抑制效果的影响 |
| 4.3.1 润滑机油量对光滑表面爬行效果的影响 |
| 4.3.2 润滑机油量对织构表面爬行效果的影响 |
| 4.4 不同毛化织构密度对爬行抑制效果的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 激光毛化作用对导轨表面性质的影响 |
| 5.1 激光毛化作用对表面力学性能影响 |
| 5.1.1 激光毛化作用后材料表面金相组织变化 |
| 5.1.2 激光毛化作用后材料硬度变化 |
| 5.1.3 激光毛化作用后材料表面残余应力变化 |
| 5.2 激光毛化表面摩擦学性能研究 |
| 5.2.1 试验方案及设备 |
| 5.2.2 毛化织构摩擦学性能分析 |
| 5.2.3 毛化织构磨损机理分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 润滑油添加固体润滑颗粒对微织构表面摩擦学性能影响 |
| 6.1 试验材料 |
| 6.1.1 固体润滑剂选取 |
| 6.1.2 纳米固体润滑颗粒与润滑油混合方法 |
| 6.2 试验设备 |
| 6.2.1 摩擦副选择 |
| 6.2.2 检测设备选取 |
| 6.3 不同固体润滑添加剂对表面摩擦磨损性能影响 |
| 6.3.1 试验方案 |
| 6.3.2 试验结果 |
| 6.4 纳米MOS2添加剂对织构表面润滑状态影响 |
| 6.4.1 不同频率下纳米MoS2添加剂对摩擦系数影响 |
| 6.4.2 不同载荷下纳米MoS2添加剂对摩擦系数影响 |
| 6.4.3 不同织构密度下纳米MoS2添加剂对摩擦系数影响 |
| 6.5 润滑机理分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 研究总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间相关成果 |
| 发表论文情况 |
| 发明专利 |
| 科研项目 |
（6）光纤激光复合织构形貌的数值模拟与试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 激光表面织构技术共性问题研究现状 |
| 1.1.1 试验研究 |
| 1.1.2 理论研究 |
| 1.2 激光表面织构技术特定应用研究现状 |
| 1.3 本课题主要研究内容 |
| 第二章 激光与金属材料相互作用机理分析 |
| 2.1 金属光学特性的影响因素 |
| 2.1.1 波长对金属吸收率的影响 |
| 2.1.2 温度对金属吸收率的影响 |
| 2.1.3 表面粗糙度对金属吸收率的影响 |
| 2.2 材料热物性参数的变化 |
| 2.3 等离子体形成 |
| 第三章 激光毛化数值模拟研究 |
| 3.1 毛化形貌成型机理分析 |
| 3.1.1 毛化物理过程 |
| 3.1.2 毛化形貌表征 |
| 3.2 激光毛化模拟假设 |
| 3.3 FLUENT介绍 |
| 3.4 几何模型与网格划分 |
| 3.5 数学模型建立 |
| 3.5.1 能量方程 |
| 3.5.2 连续方程 |
| 3.5.3 动量守恒方程 |
| 3.6 边界及初始条件 |
| 3.7 热源处理 |
| 3.8 固液相变及源项处理 |
| 3.8.1 固液相变处理 |
| 3.8.2 源项处理 |
| 3.9 材料热物性参数 |
| 3.10 计算参数设定 |
| 3.11 结果与分析 |
| 3.11.1 45钢温度场分析 |
| 3.11.2 45钢流场分析 |
| 3.11.3 Cr12模具钢温度场分析 |
| 3.11.4 Cr12流场分析 |
| 第四章 激光毛化与凹坑工艺试验研究 |
| 4.1 试验设备 |
| 4.2 试样制备 |
| 4.3 试验方案 |
| 4.4 结果分析 |
| 4.4.1 45钢 |
| 4.4.2 Cr12模具钢 |
| 4.4.3 45钢与Cr12对比 |
| 4.5 毛化形貌力学性能检测 |
| 4.6 凹坑工艺试验研究 |
| 第五章 特殊激光毛化工艺试验研究 |
| 5.1 辅助气体 |
| 5.1.1 试验方案 |
| 5.1.2 45钢N_2结果分析 |
| 5.1.3 45钢O_2结果分析 |
| 5.1.4 Cr12模具钢N_2结果分析 |
| 5.1.5 Cr12模具钢O_2结果分析 |
| 5.2 水玻璃涂层 |
| 5.2.1 试验方案 |
| 5.2.2 45 钢结果分析 |
| 5.2.3 Cr12模具钢结果分析 |
| 5.3 辅助磁铁 |
| 5.4 火山口毛化形貌定向探索 |
| 5.4.1 单脉冲同点间隔两次 |
| 5.4.2 S元素对毛化影响 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间发表论文 |
| 附录 |
（7）激光复合织构焊管轧辊成形性能的数值模拟与试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 课题国内外研究现状 |
| 1.2.1 焊管辊弯理论研究现状 |
| 1.2.2 金属塑性成形模具表面摩擦及成形机理的研究现状 |
| 1.2.3 激光表面微织构的研究进展 |
| 1.3 本文主要研究内容及路线 |
| 1.4 本课题的来源 |
| 1.5 本课题的研究意义 |
| 第二章 焊管轧辊激光复合织构理论分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 焊管辊弯成形机理 |
| 2.2.1 焊管成形过程中的变形特点 |
| 2.2.2 焊管辊弯成型鼓包形成机理及原因解析 |
| 2.3 辊弯成型摩擦润滑机理 |
| 2.3.1 辊弯成形中摩擦的特点 |
| 2.3.2 辊弯成形的摩擦模型 |
| 2.3.3 辊弯成形中不同区域的摩擦行为分析 |
| 2.4 激光复合织构及摩擦改性机理分析 |
| 2.4.1 激光毛化原理及其摩擦特性分析 |
| 2.4.2 激光微造型原理极其摩擦特性分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 轧辊表面摩擦系数对焊管辊弯成形影响的数值模拟 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 ABAQUS有限元软件简介 |
| 3.2.1 ABAQUS有限元软件介绍 |
| 3.2.2 焊管辊弯成形数值模拟步骤 |
| 3.3 轧辊表面摩擦对焊管成形影响的数值模拟 |
| 3.3.1 孔型变形图的建立 |
| 3.3.2 有限元模型的建立 |
| 3.3.3 模拟方案与过程 |
| 3.3.4 模拟结果与分析 |
| 3.4 轧辊表面摩擦特性优化设计 |
| 3.4.1 优化设计方法简介 |
| 3.4.2 区域划分 |
| 3.4.3 优化目标确定 |
| 3.4.4 单因素试验 |
| 3.4.5 响应曲面法优化试验 |
| 3.5 本章小节 |
| 第四章 轧辊模具钢激光复合织构工艺试验 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 轧辊模具钢激光毛化工艺试验 |
| 4.2.1 试验目的 |
| 4.2.2 试验设备与检测仪器 |
| 4.2.3 试验方案 |
| 4.2.4 实验结果与分析 |
| 4.3 轧辊模具钢激光微造型工艺试验 |
| 4.3.1 试验目的 |
| 4.3.2 试验设备与检测仪器 |
| 4.3.3 试验方案 |
| 4.3.4 实验结果与分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 激光复合织构焊管轧辊成形性能对比试验 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 试验目的 |
| 5.3 试验设备及检测仪器 |
| 5.4 试验方案 |
| 5.4.1 激光复合织构方案 |
| 5.4.2 成型件检测方案 |
| 5.5 试验过程 |
| 5.5.1 激光复合织构加工 |
| 5.5.2 轧辊激光复合织构前后的辊弯成形 |
| 5.5.3 成形件检测 |
| 5.6 试验结果与分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间发表论文 |
（8）7075铝合金激光标刻制备表面微结构及其性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 表面微结构概况 |
| 1.3 表面微结构研究国内外研究现状 |
| 1.3.1 表面微结构制备方法研究现状 |
| 1.3.2 微结构改善表面性能研究现状 |
| 1.3.3 微结构表面摩擦学性能研究现状 |
| 1.3.4 铝合金表面微结构制备方法及微结构表面性能研究现状 |
| 1.4 课题研究背景、意义及其科学内容 |
| 1.4.1 选题背景 |
| 1.4.2 选题的目的和意义 |
| 1.4.3 主要研究内容 |
| 第二章 激光标刻可控制备铝合金表面微结构研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 激光标刻制备微结构原理研究 |
| 2.2.1 激光标刻制备表面微结构原理 |
| 2.2.2 激光标刻中激光对材料表面作用机理研究 |
| 2.3 激光标刻制备铝合金表面微结构特征研究 |
| 2.3.1 激光标刻主要技术参数 |
| 2.3.2 激光标刻制备铝合金表面微结构步骤 |
| 2.3.3 铝合金表面微结构形貌特征研究 |
| 2.3.4 铝合金表面微细结构特征研究 |
| 2.4 激光标刻参数对铝合金微结构形貌影响研究 |
| 2.5 激光标刻参数对铝合金微结构几何尺寸影响研究 |
| 2.5.1 激光标刻参数对微结构凹陷结构宽度影响 |
| 2.5.2 激光标刻参数对微结构凹陷结构深度影响 |
| 2.5.3 激光标刻参数对微结构突起结构宽度影响 |
| 2.5.4 激光标刻参数对微结构突起结构高度影响 |
| 2.5.5 激光标刻参数对熔融区重叠率以及局部微结构影响研究 |
| 2.6 激光标刻参数与铝合金表面微结构相互关系模型的建立 |
| 2.7 激光标刻对铝合金表面化学组分影响研究 |
| 2.8 小结 |
| 第三章 激光标刻制备铝合金微结构超疏水表面及其性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 超疏水表面结构特征研究 |
| 3.2.1 超疏水表面润湿性相关参数 |
| 3.2.2 两种经典的润湿理论 |
| 3.2.3 超疏水表面结构特征 |
| 3.2.4 表面结构尺寸与表面润湿性相互关系模型的建立 |
| 3.3 铝合金微结构超疏水表面制备 |
| 3.4 铝合金微结构超疏水表面表征 |
| 3.4.1 微结构表面形貌 |
| 3.4.2 微结构表面形貌优化 |
| 3.4.3 微结构表面化学组分 |
| 3.5 铝合金微结构超疏水表面特性研究 |
| 3.5.1 微结构表面润湿性研究 |
| 3.5.2 微结构表面动态润湿性能及粘附性能研究 |
| 3.5.3 微结构表面自清洁性能研究 |
| 3.5.4 微结构表面耐腐蚀性能研究 |
| 3.5.5 微结构表面抗冰结性能研究 |
| 3.5.6 微结构表面摩擦磨损后超疏水性研究 |
| 3.6 小结 |
| 第四章 铝合金激光标刻微结构表面摩擦学性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 铝合金微结构表面制备 |
| 4.3 铝合金微结构表面表征 |
| 4.3.1 微结构表面形貌 |
| 4.3.2 微结构表面化学组分 |
| 4.4 铝合金微结构表面摩擦学性能研究 |
| 4.4.1 微结构表面硬度研究 |
| 4.4.2 横条微结构表面摩擦学性能研究 |
| 4.4.3 网格微结构表面摩擦学性能研究 |
| 4.4.4 圆圈微结构表面摩擦学性能研究 |
| 4.4.5 凹坑微结构表面摩擦学性能研究 |
| 4.5 微结构与铝合金表面摩擦学性能相互关系及影响机制研究 |
| 4.6 小结 |
| 第五章 材料微结构表面摩擦磨损模型研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 微结构表面摩擦磨损数学模型的建立 |
| 5.2.1 微结构表面摩擦数学模型的建立 |
| 5.2.2 微结构表面磨粒磨损数学模型的建立 |
| 5.2.3 微结构表面摩擦数学模型修正 |
| 5.2.4 微结构表面摩擦磨损数学模型分析 |
| 5.3 模型的数值计算 |
| 5.3.1 摩擦方向对微结构表面摩擦磨损性能影响 |
| 5.3.2 导屑、储屑能力对微结构表面摩擦磨损性能影响 |
| 5.3.3 结构分布密度对微结构表面摩擦磨损性能影响 |
| 5.3.4 滑动速度对微结构表面摩擦磨损性能影响 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间的科研成果及获得的奖励 |
（9）YAG激光毛化轧辊微坑分布的评价及加工技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 表面粗糙度评价方法研究现状及分析 |
| 1.2.1 表面测量方法概述 |
| 1.2.2 表面粗糙度评价方法研究现状 |
| 1.2.3 表面粗糙度评价方法分析 |
| 1.3 轧辊毛化技术及微坑分布研究现状及分析 |
| 1.3.1 轧辊毛化技术及微坑分布研究现状 |
| 1.3.2 轧辊毛化技术及微坑分布分析 |
| 1.4 研究的目的和意义 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 第2章 区域方向性幅度参数及其评价指标 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 区域方向性幅度参数 |
| 2.3 区域方向性幅度参数评价指标 |
| 2.3.1 区域评价指标 |
| 2.3.2 方向评价指标 |
| 2.3.3 整体评价指标 |
| 2.4 数值模拟 |
| 2.4.1 柱面 |
| 2.4.2 旋转面 |
| 2.4.3 随机面 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 近似各向均匀无规则分布微坑图像设计方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 数学模型 |
| 3.2.1 基本思想 |
| 3.2.2 微坑图像 |
| 3.2.3 目标函数 |
| 3.3 规则图形排列区域置乱微坑图像设计方法 |
| 3.3.1 正方形网格排列区域置乱微坑图像 |
| 3.3.2 正方形交错排列区域置乱微坑图像 |
| 3.3.3 正六边形排列区域置乱微坑图像 |
| 3.4 最小间距微坑图像设计方法 |
| 3.5 最小间距区域置乱微坑图像设计方法 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 二维可控无规则分布微坑加工方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 二维可控分布微坑加工方法 |
| 4.2.1 基本原理 |
| 4.2.2 定位误差分析 |
| 4.2.3 加工方式 |
| 4.3 局部位移法 |
| 4.3.1 无规则延时法 |
| 4.3.2 无规则偏转法 |
| 4.4 图像法 |
| 4.4.1 开关法 |
| 4.4.2 位移法 |
| 4.4.3 开关位移法 |
| 4.4.4 开关延时法 |
| 4.4.5 微坑图像的加工时间与 SRadcv的比较 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 YAG 激光毛化技术的应用研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 光脉冲波形调制技术 |
| 5.3 YAG 激光毛化轧辊加工系统 |
| 5.3.1 机械系统 |
| 5.3.2 控制系统 |
| 5.3.3 光学系统 |
| 5.3.4 辅助系统 |
| 5.4 冷轧辊激光毛化 |
| 5.4.1 二维可控分布微坑激光毛化 |
| 5.4.2 局部位移二维可控无规则分布微坑激光毛化 |
| 5.4.3 二维可控无规则分布微坑图像激光毛化 |
| 5.5 陶瓷网纹辊激光雕刻 |
| 5.5.1 雕刻要求 |
| 5.5.2 组脉冲连续螺旋线雕刻 |
| 5.5.3 单脉冲间隙重复雕刻 |
| 5.6 内燃机缸套内壁激光微造形 |
| 5.6.1 刻蚀要求 |
| 5.6.2 刻蚀方法 |
| 5.6.3 摩擦磨损实验 |
| 5.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（10）光纤激光毛化形貌对镀锌板锌花形貌的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 背景 |
| 1.2 毛化技术国内外现状 |
| 1.3 热镀锌技术国内外现状 |
| 1.4 课题研究的意义 |
| 1.5 课题研究的内容 |
| 第二章 实验设备与参数 |
| 2.1 实验设备 |
| 2.2 实验材料 |
| 2.3 实验工艺参数 |
| 2.3.1 光纤激光毛化轧辊工艺参数 |
| 2.3.2 热镀锌工艺 |
| 第三章 实验结果及讨论 |
| 3.1 光纤激光轧辊毛化结果分析 |
| 3.1.1 毛化点有序分布 |
| 3.1.2 毛化点无序分布 |
| 3.1.3 毛化点形貌与金相组织 |
| 3.2 毛化点无序分布的实现及应用 |
| 3.2.1 无序毛化的实现 |
| 3.2.2 无序毛化的应用——毛化雕花 |
| 3.3 影响锌花形貌的因素 |
| 3.3.1 有序毛化点对锌花形貌的影响 |
| 3.3.2 无序毛化点对锌花形貌的影响 |
| 3.4 存在的问题 |
| 3.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A 攻读学位期间发表的论文 |
四、靶材表面粗糙度对GCr15钢表面激光毛化微突体形貌的影响（论文参考文献）
- [1]织构化球头涂层铣刀的铣削性能研究[D]. 张洋. 江苏大学, 2020
- [2]激光毛化成形过程的数值模拟及实验研究[D]. 黄婷. 江苏大学, 2019(02)
- [3]熔质流动特性对毛化凸点成形的影响[J]. 符永宏,黄婷,叶云霞,华希俊,李海波,钟行涛. 中国激光, 2019(07)
- [4]激光复合织构拉深模表面的摩擦学行为研究[D]. 潘彩云. 江苏大学, 2018(05)
- [5]基于激光复合微织构技术的滑动导轨减摩防爬行研究[D]. 解玄. 江苏大学, 2018(05)
- [6]光纤激光复合织构形貌的数值模拟与试验研究[D]. 李进. 江苏大学, 2017(01)
- [7]激光复合织构焊管轧辊成形性能的数值模拟与试验研究[D]. 张航成. 江苏大学, 2017(10)
- [8]7075铝合金激光标刻制备表面微结构及其性能研究[D]. 汤名锴. 武汉理工大学, 2017(02)
- [9]YAG激光毛化轧辊微坑分布的评价及加工技术研究[D]. 王红才. 哈尔滨工业大学, 2013(03)
- [10]光纤激光毛化形貌对镀锌板锌花形貌的影响[D]. 陈燕. 兰州理工大学, 2012(10)