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为了提高面齿轮的飞秒激光精微加工质量，研究面齿轮材料18Cr2Ni4WA的烧蚀特性。考虑材料的电子亚系统和晶格亚系统的能量耦合作用，建立双温模型，采用有限差分法仿真分析脉冲宽度、平均功率对烧蚀材料的电子和晶格温度的影响规律，结果表明：当电子与晶格温度达到热平衡，且超过材料的熔点时，齿面产生烧蚀；当电子和晶格的温度均远高于材料的沸点温度时，主要通过相爆炸实现材料去除；材料烧蚀深度一般为40nm左右的区域，避免了热效应对表层质量的影响。通过飞秒激光微加工系统与实验，得出高斯分布的飞秒激光烧蚀材料18Cr2Ni4WA的单脉冲烧蚀阈值为0.29 J/cm2，观测分析平均功率和脉冲数对烧蚀形貌的影响，以及烧蚀区域飞秒激光诱导形成的波纹结构，避免产生二次烧蚀和二次波纹，这些为提高面齿轮齿面质量提供技术基础。

明瑞, 肖勇波, 赖名涛, 马玉龙, 周贤, 明兴祖. 面齿轮材料的飞秒激光精微烧蚀特性研究[J]. 激光与光电子学进展, 2021, 58(09): 1.  复制并引用该论文