用于钢接头的脉冲激光处理技术

用于钢接头的脉冲激光处理技术

刊名：Journal of Adhesion Science and Technology（英）

刊期：2016年第30期

作者：Giovanna Rotella et al

编译：赵唤

汽车工业正利用改进的接合技术将高强度钢集成在轻型车辆中。其中关注的重点在于脉冲激光处理对提高汽车钢基材之间粘合强度的影响。对由双相钢DP500（厚1mm、屈服应力310MPa、极限强度520MPa）制造的接头表面进行脉冲光纤激光（光纤直径为1064nm）预处理，将处理结果与喷砂表面预处理方法的处理结果进行比较，并在两个准静态负荷工况（即单圈和T型剥离条件）下进行试验。喷砂和激光照射都使接头表面的外表或形状发生变化。喷砂处理过程中由于磨料对工件表面的冲击和切削作用，使接头表面具有不同的粗糙度。但激光照射涉及表面熔化、再凝固和汽化过程，能够同时改变接头表面的粗糙度和形状。选用具有完全不同力学性能的环氧树脂粘合剂（DELO AD286粘合剂和Scotch-Weld DP490粘合剂。前者属于单组分且具有热固化特性，而后者属于双组分触变粘合剂。根据使用说明，将单组分的DELO AD286粘合剂在130℃下固化1.5h，而双组分Scotch-Weld DP490粘合剂在65℃下暴露2.5h。）制造接头。对接头接触面进行电子显微镜扫描分析、粗糙度分析和接触角测量分析，以评估粘合层厚度和粘合剂类型对接头的影响。在具有较高湿度和温度（即加速老化）的条件下对试样进行T型剥离试验。试验和分析结果表明：①接头的剪切应力几乎不受表面处理方法的影响；②用1064nm的光纤束照射接头表面能够大大提高接头的剥离强度；③粘合剂厚度的增加会降低接头的剥离强度，而激光辐射有利于改善接头在静态和热负荷条件下的机械性能。