The invention mainly relates to a short groove array processing method for deep coating substrate, which belongs to the surface engineering field of the laser processing technology applied to the texture. The laser light source ablates the coating while modulating the laser power to form short trench texture. If the coating matches the substrate, the ablation texture will not only increase the bond strength between the two, but also optimize the surface performance of the substrate. The morphology of multi array short grooves has the effect of fluid drag reduction, and the effect of drag reduction is obviously better than that of single row array. The surface processing method has the advantages of wide application range, high processing efficiency and high repeatability.
【技术实现步骤摘要】
一种深入涂层基底的短沟槽阵列加工方法
:本专利技术涉及一种具有优异表面特性和减阻表现的涂层微织构的制备,属于激光加工技术应用于织构的表面工程领域。
技术介绍
:基于现代表面技术的发展,微弧氧化、离子注入、等离子喷涂等技术由于其优异的膜(涂)层性能,受到广泛青睐,但这些技术自身也存在这样或那样的不足,如微弧氧化得到的膜层较脆、有孔;离子注入所得到的改性层非常薄,往往无法满足所需要的表面性能;等离子喷涂涂层具有典型的层状结构,涂层与基材间为机械结合,涂层结合强度较低,这限制了等离子喷涂的应用领域,而激光重熔能实现涂层与基体间的冶金结合,使结合强度明显提高,同时有效增加材料表面的韧性。沟槽减阻是受鲨鱼皮表面结构的启发,在物体与流体接触的表面上布置微小的流向沟槽,来改变与黏性阻力紧密相关的湍流拟序结构,达到减少湍流阻力的目的,它以能源损耗低、减阻效果好等显著特点受到研究者的关注,美国航空航天局兰利研究中心的Walsh等通过试验发现顺流向的对称型沟槽在湍流条件下减阻率可达8%,王晋军等的沟槽板水槽试验表明局部阻力减少达13%--26%。刘占一等通过数值仿真计算显示有间隔排列的沟槽表面的减阻率可达到25%。中国专利201310053067.7公开了一种利用表面微沟槽减阻降噪的高速面铣刀,其中刀体上设有若干微沟槽,微沟槽的方向与刀体旋转方向平行。微沟槽为在刀体外圆面上黏贴的微结构聚合物薄膜层,所述薄膜层与刀体之间结合强度足够克服高转速下的离心力。该专利利用刀体表面的微结构沟槽削弱猝发强度,实现湍流减阻降噪的目的,降低高速加工过程中的空气阻力和对环境的噪音影响。此专利中薄 ...
【技术保护点】
一种深入涂层基底的短沟槽阵列加工方法,其特征在于,在对基体(1)材料涂覆涂层(2)之后,激光烧蚀涂层和基体形成结合层加工出合金短沟槽(3)阵列织构。
【技术特征摘要】
1.一种深入涂层基底的短沟槽阵列加工方法,其特征在于,在对基体(1)材料涂覆涂层(2)之后,激光烧蚀涂层和基体形成结合层加工出合金短沟槽(3)阵列织构。2.根据权利要求1所述的一种深入涂层基底的短沟槽阵列加工方法,其特征在于,具体包括如下步骤:将基体(1)抛光至镜面,对基体表面进行去污及去油处理,清洗并干燥充分;将涂层(2)沉积在基体材料(1)表面上;调制激光器对涂层(2)进行烧蚀形成短沟槽阵列织构,表面获得规则织构化合金层(3)。3.根据权利要求1或2所述的一种深入涂层基底的短沟槽阵列加工方法,其特征在于,所述涂层(2)采用等离子喷涂制备、电弧喷涂、热喷涂中的一种或两种。4.根据权利要求1或2所述的一种深入涂层基底的短沟槽阵列加工方法,其特征在于,所述激光器采用固体脉冲激光器,波长为1064,脉冲宽度为200ns,重复频率2KHz,最大平均功率为70W,光束直径为50,速度为2~15mm/s。5.根据权利要求2所述的一种深入涂层基底的短沟槽阵列加工方法,其特征在于,所述步骤C)中,激光加工路径相邻短沟槽(3)的行间距为100µm。6.根据权利要求1或2所述的一种深入涂层基底的短沟槽阵列加工方法,其特征在于,所述短...
【专利技术属性】
技术研发人员:符永宏,黄婷,李勇军,康正阳,邹国文,钟行涛,李海波,王浩,郑峰,
申请(专利权)人:江苏大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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