贺国阳,王 涛

(河北工业大学机械工程学院,天津 300312)

1 引 言

钛合金Ti6Al4V简称TC4,是一种具有高比强度、良好的成形性与耐腐蚀性的α+β 钛合金,由于其优质的材料属性与良好的生物相容性而被广泛应用于医疗器械和航空制造当中[1-3]。截止目前,Ti6Al4V合金约占全球钛合金使用量的一半以上,然而,钛合金是典型的难加工材料,加工性能差,切削难度大[4-7],使用环境条件苛刻,所以选择合适的抛光方法来给提高钛合金的表面质量为目前亟待解决的问题。

激光抛光作为一种利用高能量激光束来对工件表面进行处理的新兴技术,由于激光的单色性、相干性、高能量密度性和方向性等性质[8-10],使得激光抛光技术具有诸多其他抛光技术无法比拟的特点,激光抛光技术不仅可以对陶瓷、磨料、耐火材料、高分子材料等非金属进行表面处理,而且对模具钢、工具钢、不锈钢、钛合金等金属材料的表面处理也是极佳的选择,特别适合于对超硬或者超脆材料的表面处理。利用激光抛光TC4合金表面,可以使TC4合金表面抗腐蚀性与硬度等材料相关物理性能提高[11-15],但具体怎样改善材料的物性规律与其定量分析目前还有待研究Y.M.Xiao和Michael Bass等人[16]最先尝试利用CO2连续激光器对不同材质的玻璃进行表面抛光实验,这些实验材料按照属性大致可分为低热膨胀系数玻璃与高热膨胀系数玻璃。实验结果表明:激光对于低热膨胀系数的玻璃(如:Pyrex玻璃和熔融石英)有很好的抛光效果,而对于高热膨胀系数的玻璃(如:Zerodur玻璃、BK-7玻璃)则由于抛光时,玻璃吸收了大量热,导致其内部产生应力,表面出现大量裂纹,从而增大了玻璃表面的粗糙度。……