面向产业化工艺链的内燃机激光微织构技术应用研究
摩擦磨损一直制约着全球工业的可持续发展,是能源危机的一个重要源头。其中航空航天设备、农业设备、轨道交通、船舶、能源化工装置、冶金机械、汽车工业是摩擦磨损的重点领域,汽车工业所占比例最大。
缸孔-活塞环是内燃机中最重要的摩擦副,其对内燃机节能减排的影响极其关键,缸孔激光表面微织构技术是实现内燃机节能减排的先进表面技术之一。缸孔激光微织构技术所涉及的润滑理论研究成果丰富,各种台架试验结果已经表明其润滑减摩的效果显著。
但是,激光与物质相互作用机理和表面织构改善机械效率的机理缺少系统微观层面阐述;分区异化设计准则和单脉冲同点间隔多次工艺的产业化应用都还需要进一步完善;相关的缸孔激光微织构产业化加工专机有待在样机的基础上不断改进;激光微织构缸孔的产业化一体式在线检测设备有待开发;产业化加工过程和加工设备的稳定性和可靠性缺乏评估考核体系;产业化过程中开发的新型激光微织构发动机需要相匹配的智能市场推广平台。本文即针对上述一些关键问题研究,主要内容如下:首先,详细分析了激光与物质的作用机理及过程,由此划分确定微凹腔结构的热影响区、边缘硬化区及中心加工区 ...