激光工艺参数对钛合金表面着色稳定性的影响

研究了激光工艺参数的波动对钛合金表面着色稳定性的影响，以及不同激光工艺参数下钛合金表面色块的微观形貌和元素组分。在钛合金表面制备了橙、金、蓝、绿、紫等5种颜色的色块，通过重复实验获得各种成色稳定的色块对应的扫描速度、功率和线间距，实现了在20 J/cm²左右的较低激光能量密度下，在钛合金上获得欧几里得距离?E^*_ab<7的稳定颜色。分析了激光工艺参数在等量或等比变化下的成色稳定性，结果表明，在间隔为1μm的线间距扰动下，?E^*_ab值的波动最大，不利于稳定成色。从样本的微观形貌、结构、元素组分等方面分析了不同色块的微观结构和元素组分差异，结果表明，激光作用后，样本表面分别形成了裂纹状、团块状有明显差异的两种微结构，且氧、碳元素含量区别明显。激光诱导钛合金表面着色是激光作用于材料表面形成的热效应导致的材料升温与表面钛氧化物形成共同作用的结果。