第十五届全国表面工程青年学术会议

本研究围绕装备表面激光加工技术，系统开展了有机涂层去除、陶瓷涂层去除及镍基合金抛光三项工作。首先，针对装备表面聚氨酯基有机涂层与阳极氧化铝基底，建立了激光烧蚀有限元模型，结合单面积烧蚀法精确测定了漆层的烧蚀阈值。模拟与实验结果表明，激光与有机涂层及铝基底的作用机理存在本质差异：有机涂层主要经历热分解与气化烧蚀，而阳极氧化铝层因热导率差异呈现界面剥离特征。在优化参数下，可实现涂层完全去除且基底无明显损伤。
其次，针对陶瓷涂层去除难题，采用纳秒脉冲激光开展了工艺与机理研究。通过数值模拟与实验验证发现，脉冲频率与扫描速度是决定去除效果的核心参数。在适宜参数组合下，涂层去除过程涉及烧蚀气化、等离子体冲击波及机械振动等多重机制协同作用，有效避免了基体热累积与微裂纹产生，实现了陶瓷涂层的高效、低损伤去除。
最后，针对镍基合金表面精密抛光需求，建立了热-流-固耦合数值模型，揭示了激光抛光过程中熔池流动与表面形貌演化的微观机理。通过正交试验优化工艺参数，成功将表面粗糙度由微米级降低至纳米级。针对复杂曲面特征，提出了动态Z轴联动抛光策略，解决了曲面光整难题。进一步研究表明，激光快冷效应促使表层晶粒显著细化，实现了表面粗糙度与显微硬度的协同提升。
 

激光去除,激光抛光；,表面加工