[发明专利]一种多孔表面结构激光显微加工方法

权利要求书

1.一种多孔表面结构激光显微加工方法，所述方法具体是：首先采 用激光气体氮化处理的方式对被加工表面进行表面处理；然后进行激光显 微加工；

所述激光显微加工过程加工出的孔洞呈倒“Ω”形，所述倒“Ω”形 的孔洞轮廓形状如下：距离孔外表面较近处孔径较小；距离孔外表面较远 的孔底处是孔径相对明显较大的腔室；

其特征在于：

在激光显微加工之前对被加工表面进行表面处理的过程满足下述要 求：激光气体氮化处理，氮化层厚度10～1000μm；

所述进行激光显微加工的要求：使用脉冲式Nd:YAG激光加工装置， 脉冲功率6～15W、脉冲频率5～20Hz、脉冲次数2～10次、脉冲宽度为0.4～ 2ms。

2.按照权利要求1所述多孔表面结构激光显微加工方法，其特征在于：

在激光显微加工之前对被加工表面进行表面处理的具体方法是激光气 体氮化处理，氮化层厚度180～250μm；具体采用连续波激光器进行激光气 体氮化处理；

所述进行激光显微加工的要求：使用脉冲式激光加工装置，脉冲功率 7～13W、脉冲频率8～12Hz、脉冲次数2～6次、脉冲宽度为0.8～1ms。

3.按照权利要求2所述多孔表面结构激光显微加工方法，其特征在于：

所述的对加工表面进行激光气体氮化处理的具体要求是：具体采用连 续波Nd:YAG固体激光器进行激光气体氮化，其工艺参数为：激光输出功 率为400～900W，75～200mm焦距的ZnSe透镜聚焦，光斑直径0.5～3.0mm， 扫描速率2～30mm/s，氮气保护室氮气流量5～30L/min，样品表面大面积 激光气体氮化处理搭接率≤80%。

4.按照权利要求3所述多孔表面结构激光显微加工方法，其特征在于：

所述采用连续波Nd:YAG固体激光器对加工表面进行激光气体氮化处 理，其处理工艺的具体要求是：激光输出功率为500～700W，75～120mm 焦距的ZnSe透镜聚焦，光斑直径1.5～2.0mm，扫描速率5～8mm/s，氮气 保护室氮气流量10～20L/min，样品表面大面积激光气体氮化处理搭接率为 40～50%。

5.按照权利要求1～4其中之一所述多孔表面结构激光显微加工方法， 其特征在于：对所述多孔表面结构进行激光显微加工处理要求达到如下标 准：在被加工表面的氮化层上获得具有如下特征的微孔群：孔径为300～ 1000μm，孔深为300～1200μm；孔底最大直径与孔口直径比为1.2～2.5； 孔中心距为300～3000μm。

6.按照权利要求5所述多孔表面结构激光显微加工方法，其特征在于： 对所述多孔表面结构进行激光显微加工处理要求达到如下标准：在被加工 表面的氮化层上获得具有如下特征的微孔群：孔径为≤500μm，孔深为≤ 500μm；孔底最大直径与孔口直径比为1.3～1.8；孔中心距为≤600μm。

7.按照权利要求6所述多孔表面结构激光显微加工方法，其特征在于： 对所述多孔表面结构进行激光显微加工处理要求达到如下标准：在被加工 表面的氮化层上获得具有如下特征的微孔群：孔径为350～450μm，孔深为 400～500μm；孔底最大直径与孔口直径比为1.5～1.6；孔中心距为450～ 500μm。