用于鋼接頭的脈沖激光處理技術(shù)

用于鋼接頭的脈沖激光處理技術(shù)

刊名：Journal of Adhesion Science and Technology（英）

刊期：2016年第30期

作者：Giovanna Rotella et al

編譯：趙喚

汽車工業(yè)正利用改進(jìn)的接合技術(shù)將高強(qiáng)度鋼集成在輕型車輛中。其中關(guān)注的重點(diǎn)在于脈沖激光處理對(duì)提高汽車鋼基材之間粘合強(qiáng)度的影響。對(duì)由雙相鋼DP500（厚1mm、屈服應(yīng)力310MPa、極限強(qiáng)度520MPa）制造的接頭表面進(jìn)行脈沖光纖激光（光纖直徑為1064nm）預(yù)處理，將處理結(jié)果與噴砂表面預(yù)處理方法的處理結(jié)果進(jìn)行比較，并在兩個(gè)準(zhǔn)靜態(tài)負(fù)荷工況（即單圈和T型剝離條件）下進(jìn)行試驗(yàn)。噴砂和激光照射都使接頭表面的外表或形狀發(fā)生變化。噴砂處理過(guò)程中由于磨料對(duì)工件表面的沖擊和切削作用，使接頭表面具有不同的粗糙度。但激光照射涉及表面熔化、再凝固和汽化過(guò)程，能夠同時(shí)改變接頭表面的粗糙度和形狀。選用具有完全不同力學(xué)性能的環(huán)氧樹(shù)脂粘合劑（DELO AD286粘合劑和Scotch-Weld DP490粘合劑。前者屬于單組分且具有熱固化特性，而后者屬于雙組分觸變粘合劑。根據(jù)使用說(shuō)明，將單組分的DELO AD286粘合劑在130℃下固化1.5h，而雙組分Scotch-Weld DP490粘合劑在65℃下暴露2.5h。）制造接頭。對(duì)接頭接觸面進(jìn)行電子顯微鏡掃描分析、粗糙度分析和接觸角測(cè)量分析，以評(píng)估粘合層厚度和粘合劑類型對(duì)接頭的影響。在具有較高濕度和溫度（即加速老化）的條件下對(duì)試樣進(jìn)行T型剝離試驗(yàn)。試驗(yàn)和分析結(jié)果表明：①接頭的剪切應(yīng)力幾乎不受表面處理方法的影響；②用1064nm的光纖束照射接頭表面能夠大大提高接頭的剝離強(qiáng)度；③粘合劑厚度的增加會(huì)降低接頭的剝離強(qiáng)度，而激光輻射有利于改善接頭在靜態(tài)和熱負(fù)荷條件下的機(jī)械性能。