摘要：本文旨在探讨制造超光铜箔的激光冲击成形工艺，在实验中利用纳秒脉冲激光在铜箔表面进行冲击成形，通过粗糙度测试仪检测铜箔表面的粗糙度，以粗糙度变化来说明激光冲击参数对铜箔表面光滑程度的影响，后续通过金相试样镶嵌机镶嵌试样后，进行铜箔截面的微观组织结构变化对比。实验参数包括激光光斑直径、光斑搭接率、激光能量、板材厚度和类型。实验数据表明，在本次实验中激光冲击成形后铜箔的表面粗糙度呈减小趋势，粗糙度最多可减少大约50%。例如，未退火铜箔原样粗糙度为0.610um，在冲击参数为30%能量、25%搭接率、1.2mm直径的光斑时，冲击后粗糙度为0.300um。同时，使用小直径光斑或小的光斑搭接率进行冲击成形时，冲击效果更好；使用较薄的板材或退火后板材进行冲击成形，冲击效果更好；若考虑冲击成形的能量损耗和冲击效果，应选用较小的激光能量参数。而铜箔内部组织在冲击过程中内部组织发生位错增殖、位错滑移、产生亚晶粒、构成亚结构等复杂变化，最后呈现出晶粒细化的现象。

关键词 激光冲击成形；纳秒脉冲激光；铜箔；表面粗糙度；晶粒细化

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1引言-1

1.2 激光加工技术-1

1.2.1 激光冲击强化-2

1.2.2 激光冲击成形-4

1.3 激光冲击成形的国内外现状-6

1.3.1 国外现状-6

1.3.2 国内现状-7

1.4 课题背景和意义-7

2 纳秒脉冲激光冲击成形机理-8

2.1 引言-8

2.2 纳秒脉冲激光与板材作用过程-8

2.3 纳秒脉冲激光与板材的作用机理-9

2.4 小结-10

3 实验系统-11

3.1 引言-11

3.2 脉冲激光及激光设备-11

3.3 设计光路系统-11

3.4 搭建实验系统-13

3.5 小结-13

4 实验过程及实验结果分析-14

4.1 引言-14

4.2 实验材料的选择-14

4.2.1 吸收层-14

4.2.2 约束层-14

4.2.3 铜箔-15

4.3 实验材料的制备-15

4.4 纳秒脉冲激光冲击成形-16

4.5 粗糙度的检测与分析-18

4.6 铜箔截面金相观察与分析-23

4.7 小结-28

结论-29

致谢-30

参考文献-31