Процессы модификации поверхности алюминиевых сплавов с легкоплавкими микродобавками при лазерной обработке их мощными сдвоенными лазерными импульсами

Abstract

The formation process of the surface plasma under the effect of high-power double laser pulses on the surface of aluminum alloys containing easily-melted microadditions has been studied using the method of multichannel laser atomic-emission spectrometry (LSS-1 Spectrometer). It has been demonstrated that parameters of the plasmochemical process and alloy-surface modification may be controlled by changes in both the energy density of incident laser radiation and in the delay of the second-pulse arrival. It has been found that, owing to the use of double laser pulses (with interpulse time from 1 to 10 μc), sodium and calcium are almost completely evaporated from the surface by a few pulses. The obtained results are substantiated and interpreted. = Методом лазерной атомно-эмиссионной многоканальной спектрометрии (лазерный атомно-эмиссионный многоканальный спектрометр LSS-1) исследован процесс формирования приповерхностной плазмы при воздействии мощных сдвоенных лазерных импульсов на поверхность алюминиевых сплавов, содержащих легкоплавкие микродобавки. Показано, что управлять параметрами плазмохимического процесса и модификацией поверхности сплавов можно изменяя как плотность падающей энергии лазерного излучения, так и время задержки прихода второго сдвоенного лазерного импульса. Установлено, что при использовании режима сдвоенных лазерных импульсов (временной интервал между импульсами от 1 до 10 мкс) натрий и кальций испаряются с поверхности практически полностью за несколько импульсов. Обсуждены возможные причины, объясняющие получаемые результаты.