激光器与激光光学

为了研究超声振动物理场对激光抛光的辅助作用，并且分析超声振幅和激光参数对氧化锆陶瓷表面粗糙度的影响。本文基于响应曲面试验设计，以表面粗糙度为优化目标，利用脉冲激光器对氧化锆陶瓷进行抛光处理，研究了抛光后材料的表面粗糙度、硬度、摩擦磨损系数以及表面元素的变化。结果表明：超声辅助激光抛光氧化锆陶瓷的最佳工艺参数为激光功率P=75.9W，脉冲频率f =3.28kHz，扫描速度v=345mm/s、超声振幅A=25%，振动频率为19.42kHz。采用脉冲激光器抛光，可将表面粗糙度从2.479μm降低至0.595μm，采用超声振动物理场辅助激光抛光，粗糙度进一步降低至0.477μm，总降低率达80.7%。同时超声振动作用会使重熔层产生残余压应力，且超声辅助激光抛光所产生的竖向裂纹宽度要略窄于激光抛光所产生的竖向裂纹宽度。相比于激光抛光表面，超声辅助激光抛光表面硬度略有提高，但表面元素含量几乎没有太大变化。

周展望, 周后明, 赵振宇, 王超, 曾俊勇. 超声辅助激光抛光氧化锆陶瓷试验研究[J]. 激光与光电子学进展, 2024, 61(21): 10.  复制并引用该论文